乙醇作为碳源的碳纳米管阵列氧化铝模板法制备

以乙醇为碳源在低气压条件下利用化学气相沉积(CVD)技术在多孔氧化铝模板中制备了碳纳米管阵列. 扫描电子显微镜(SEM)和低分辨透射电子显微镜(TEM)成像结果表明, 所得碳纳米管的外径和长度高度统一, 完全受制于所制备的多孔氧化铝模板阵列纳米孔道. 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)成像表明, 所得碳纳米管的管壁石墨化程度虽与自由生长的多壁碳纳米管管壁石墨化程度还有一定差距, 但已明显高于目前文献所报道的此类碳纳米管. 作为对比, 在相同生长条件下使用乙炔作为碳源也得到了碳纳米管阵列, HRTEM成像结果和Raman光谱证明, 其管壁的石墨化程度较前者要低得多. 本文提出羟基自由基对无定形碳的刻蚀作用对碳纳米管管壁的石墨化有重要影响; 另外, 初步探讨了多孔氧化铝模板阵列纳米孔道的光滑程度对碳纳米管生长的影响.     

石墨烯及其应用

正距成功制备石墨烯已近十年,全球对石墨烯的研究热度却依然不减,仅在Nature和Science上发表的与石墨烯相关的论文就有数十篇之多。自从1985年富勒烯C_(60)~([1])和1991年碳纳米管(carbon nanotube,CNT)~([2])被发现以来,碳纳米材料的研究成为了材料领域的研究热点,世界各国研究人员对它们怀有极大的兴趣。虽然碳的三维(石墨和金刚石)、零维(富勒烯)和一维(碳纳米管)同素异形体相继被发现,但长期以来,科学界一直认为二维晶体由于热力学     

单根碳纳米管的“基因”编辑

<正>碳元素在自然界中分布广泛,“有机碳”构成有机物和生命体的分子骨架,“无机碳”可形成立方结构的金刚石和六方结构的石墨.以石墨六元环为基本单元,还可组成多种低维碳纳米材料,如零维富勒烯、一维碳纳米管和二维石墨烯、石墨炔等.碳纳米管是日本科学家饭岛澄男于1991年在透射电子显微镜(TEM)下发现的[1].碳纳米管的直径为纳米尺度,     

碳纳米管的革命

20世纪 90年代初 ,在日本NEC公司筑波实验室的一次偶然发现把世界带进了碳纳米管时代。今天 ,人们对碳纳米管的研究兴趣仍有增无减 ,本文作者就这 1 0年来的相关进展作一回顾——     

新型碳纳米管的研究

在电弧法制备富勒烯(C_(60),C_(70)等)的过程中,也产生了石墨的、纳米尺寸的管状物(碳纳米管).碳纳米管的发现大大地开拓了碳纤维的研究领域.碳纳米管(直径约为2—20nm,长度约为几微米)是一种新型低维材料.它引起了物理学家、化学家的极大兴趣.自从碳纳米管发现以来,有关碳纳米管的工作已有不少报道.理论研究指出碳纳米管的电子特性和它们     

碳纳米管在蓄电池中的应用

通过对碳纳米管———大约 10年前发现的碳存在的新形式的试验首次显示 ,用这种微型管代替传统的石墨电极 ,有可能在蓄电池中储存更多的能量。在美国北卡罗莱纳大学所进行的这项试验显示 ,碳纳米管可储存的能量大约是石墨的两倍。研究人员说 ,一个可能性就是可生产寿命更长的蓄电池。由于碳纳米管的大量潜在用途 ,科学家和其他人士 ,其中包括媒体都对其产生很大的兴趣。它们是有单层碳原子组成的非常坚强的管状结构 ,其直径只有大约 1纳米。碳纳米管未来的用途可能包括平板显示器和通讯设备、燃料电池、高强复合材料和新型分子电子设备。人…     

碳纳米管的新应用

碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料，由石墨碳原子层卷曲而成。由于拥有潜在的优越性能，碳纳米管无论在物理、化学还是在材料学领域都将有重大发展前景。近年来，美国、日本、德国和中国等国家相继成立了纳米材料研究机构，使碳纳米管的研究进展随之加快，并在制备及应用方面取得了突破性进展。     

超长单壁碳纳米管的化学气相沉积生长

自单壁碳纳米管被发现以来, 由于其独特的结构、优越的性能和广阔的应用前景而备受关注. 超长单壁碳纳米管的制备对单壁碳纳米管基本性质的研究和实际应用都具有重要意义. 人们在超长单壁碳纳米管的定点、定向生长和构筑各种结构方面做了很多工作并取得很大进步, 但目前仍存在一些挑战性的问题. 本文就在基底表面上利用化学气相沉积法生长超长单壁碳纳米管的生长条件、各种表面结 构的构筑、生长机理等方面的问题做一综述.     

纳米机器人在血管中穿行并非梦想

“纳米机器人在人们的血管中穿行,帮助清除血管中的胆固醇,这不是梦想,只要我们的技术再成熟一些就可以实现。”2006年5月8日上午,我国第二届纳米与生物交叉科学研讨会在厦门举行,中科院副院长白春礼院士所描绘的纳米生物学应用的美好前景令人神往。纳米医学造福人类美国斯坦福大学一个研究小组近日披露,将通过碳纳米管来治疗癌症。由于生物组织在近红外线光下是透明的,而碳纳米管可以吸收近红外线光,因此如果将碳纳米管附着在特定的癌细胞上,并用近红外激光照射时,癌细胞将会被杀死而且不损伤健康细胞。此外,该研究小组还证明碳纳米管能把…     

纳米管让位,石墨层时代到来!

纳米技术中的下一个主角可能就藏在您使用的铅笔里--过去十年中,碳纳米管堪称纳米技术的宠儿,是研究人员最喜爱的碳元素形式。这种微细的网状原子管被誉为电的优良导体,激起了人们对于超小型电路的梦想,希望有一天它能够替代硅芯片在电脑技术中广泛应用。     

On the Differences in Single- walled Carbon Nanotubes and Multi- walled Carbon Nanotubes

碳纳米管作为最重要的纳米材料之一,其研究越来越得到人们的重视.文章主要综述了单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的差异.     

评《压电电子学与压电光电子学》

随着集成电路的集成度越来越高, 晶体管的尺寸越来越小, 特别是当器件中最小线宽趋于10 nm时, 将会出现一系列由量子效应引起的新的效应. 另外从工艺上讲, 器件线宽越小, 大规模工业化市场的成本将大幅增加. 因此终究有一天摩尔定律会遇到瓶颈甚至失效. 人们已经在探讨摩尔定律以后的电子学将向什么方向发展, 并把希望寄托在纳米电子学上, 认为由纳米科学发现的一些新材料, 如碳纳米管、石墨烯、半导体量子点、量子线等是最有可能的下一代微电子学的基础材料. 由它们制成的微电子器件工作原理已经不再是经典的输运理论, 而是需要考虑量子力学效应, 以及由此而产生的介观输运理论, 甚至量子波导理论. 目前由这些材料制成的单个晶体管已经显示出优越的性能, 但关键的障碍在于集成, 还找不到一种能与目前大规模集成电路相比拟的方法来集成纳米晶体管.     

表面上单壁碳纳米管的可控生长

单壁碳纳米管因其特殊的结构和优异的电学性质可能成为未来纳米器件的支撑材料之一. 如何获得结构和性能完全可控的单壁碳纳米管, 如何用碳纳米管构筑各种可能的器件结构单元, 这是人们目前研究的热点问题. 实现单壁碳纳米管在表面的直接可控生长将有助于获得结构和性能可控的纳米管. 本文主要从表面上单壁碳纳米管的生长条件、生长的可控性和生长机理等几个方面对单壁碳纳米管在表面上的可控生长进行综述.     

无定形碳的激光等离子体质谱

自Smalley等人发现C_(60)并根据质谱研究,认为它具有足球形的完美空心结构以来,碳原子簇的激光产生与研究已成为化学界一个十分热门的研究课题。我们在自建的脉冲激光离子源飞行时间质谱计上,观察到碳原子簇正负离子的质谱,而且也发现C_(60)~+在原子簇正离子中具有突出的信号强度。然而以上研究都以石墨为样品,而石墨本身就具有十分有序的六边形层状结构。因而,由激光作用于石墨产生的碳原子簇,可能主要是石墨的碎片。为了更深入地     

神奇的碳纳米管

读者朋友一定还记得中学化学课上学到的碳这一奇妙的物质,它的两种同素异形体,性质完全相反:金刚石堪称自然界的“第一硬”,而石墨又是各种矿物中软得不能再软的一种。近年来纳米技术的兴起又为它带来了另一大新奇,这就是碳的另一种同素异形体——碳纳米管(脚注)。     

"太空电梯"制造之门

发现地球上"强度最高物质" 人们熟悉的铅笔是由石墨制成的,而石墨则是由无数只有碳原子厚度的石墨烯薄片压叠形成.石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构.自从2004年石墨烯被发现以来,有关的科学研究就从未间断过.然而直到最近,美国科学家才首次证实了人们长久以来的怀疑,石墨烯竟是目前世界上已知的强度最高的材料!     

诱人的管

如果真是包装越小的东西就越好的话，那么最小的包装里面装的就该是最好的东西。这正是人们对纳米碳管所抱的想法(顾名思义，“纳米碳管”就是其尺寸只有纳米大小的管子。)纳米碳管是日本电气公司(NEV)的Sumio Iijima在1991年发现的，它是普通石墨的一个奇异的变种。     

L-苯丙氨酸在单壁碳纳米管上的吸附行为

采用一种简单、绿色的过程获得了稳定的单壁碳纳米管/L-苯丙氨酸溶液. 除纯化及氧化过程, 单壁碳纳米管未进一步功能化. 结合多种物理化学表征方法对L-苯丙氨酸在单壁碳纳米管上的吸附机理进行了研究. 氧化后的单壁碳纳米管对苯丙氨酸的吸附量为33%(质量分数), 单壁碳纳米管对吸附于其上的苯丙氨酸的热分解具有催化作用. 对不同直径的单壁碳纳米管, 苯丙氨酸具有吸附选择性, 优先吸附于直径较小的单壁碳纳米管. 在π-π相互作用、H键和部分共价键的共同作用下, 苯丙氨酸被吸附在单壁碳纳米管上.     

分离单壁碳纳米管的库伦爆炸法

虽然目前人们能够大量制备单壁碳纳米管,但由于管与管之间存在比较大的范德华力,所得到的碳纳米管往往相互纠缠,形成碳纳米管束.国家纳米科学中心孙连峰研究组与中国科学院物理研究所解     

利用纳米分子团簇作为催化剂前驱体在石英基底上取向生长直径可控的单壁碳纳米管阵列

由于单壁碳纳米管(SWNTs)具有优异的电子学性质,一直被看作是下一代纳电子器件的首选材料[1].对于碳纳米管的生长机理,大家比较公认的是VLS(vapor-liquid-solid)机理.单壁碳纳米管的结构控制还是一个很大的挑战,对其直径的控制是第一步.