热处理制备碳纳米洋葱状富勒烯的研究

采用真空热处理方法，以石墨为原料制备洋葱状富勒烯。利用高分辨电子显微镜对其进行了观察和表征。用金属纳米颗粒掺杂催化制成的纳米洋葱状富勒烯，石墨化程度较高。催化剂对纳米洋葱状富勒烯的形成有较大影响。这种制备纳米洋葱状富勒烯的方法工艺简单、产量较高，产品易于纯化，比较易于工业化。     

纳米洋葱状富勒烯的制备方法及生长机理

评述了近几年来富勒烯的发现过程，论述了纳米洋葱状富勒烯的几种制备方法，并对其生长机理进行了探讨性研究。同时指出了每种方法的优缺点，为富勒烯的宏量制备和应用研究指明了方向。简述了本课题组采用真空热处理方法，石墨在催化剂的作用下转变为洋葱状富勒烯的工作。     

PAN@石墨烯核-壳纳米纤维的制备及其超级电容特性研究

以静电纺丝法制备的聚丙烯腈(PAN)基碳纳米纤维为原料,铜箔为催化剂,采用化学气相沉积法合成了PAN@石墨烯核-壳纳米纤维.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱和电化学测试对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行观察和分析.结果表明:化学气相沉积法能有效地制备PAN@石墨烯核-壳纳米纤维,...     

纳米晶铜中离子注入碳后的组织结构研究

对纯铜进行表面机械研磨处理（SMAT）,获得纳米晶表层,且晶粒尺寸沿深度方向逐渐增大。采用离子注入技术在纳米晶纯铜中注入碳,利用透射电子显微镜（TEM）与高分辨电子显微镜（HRTEM）进行原位动态观察。结果表明,碳在基体的表面析出,形成无定形碳膜,在电子束的照射下形成洋葱状富勒烯。同时讨论了离子注入、电子束照射、纳米晶结构及碳原子与铜原子的相互作用对碳洋葱状富勒烯形成的影响。     

纳米颗粒与碳纳米管的合成

金属纳米颗粒和碳纳米管是两种重要的纳米材料。本文采用一个简单的方法合成了铁钴(Fe/Co)纳米颗粒,并采用化学气相沉积法实现了碳纳米管的批量合成,纳米颗粒的尺寸分布均匀,碳纳米管管径均匀、高纯度、结构完美。合成的碳纳米管机械强度高,同时还有独特的金属或半导体导电性。     

纳米WS2的制备及其应用探讨

碳纳米管(CNTS)的优良性质在材料的制备上已得到了广泛的应用，在本文中，用化学气相沉积法(CVD)、空间限制反应合成了由纳米二硫化钨组成的块体，为纳米陶瓷材料的制备提供了一种可能的新方法。     

纳米结构硅研究的发展动态*

本文综合归类了目前制备纳米结构硅的主要方法：等离子体化学气相沉积．激光诱导化学气相沉积和热蒸发法（制纳米晶硅）及电化学腐蚀法（制多孔硅）,给出各种方法的典型参数及其对纳米硅结构的影响,分析了纳米硅结构特征,比较分析了各种方法制备的纳米硅的光学性能,如光学能隙Ｅｏｐｔｇ,光致／电致发光谱峰位波长、半高宽及影响因素等,并对纳米硅研究的发展前景进行展望．     

糊精及聚乙二醇水溶液放电制备洋葱状富勒烯

考察了不同有机介质对制备碳纳米材料的影响,以糊精(C6H10O5)水溶液为放电介质,石墨做电极,成功制备了纳米洋葱状富勒烯(Onion-like Fullerenes:OLFs)和多壁碳纳米管.利用场发射扫描电子显微镜,高分辨透射电镜和X-射线衍射对所得产物进行了表征.结果表明:OLFs和多壁碳纳米管富含在阴极沉积物中且形貌规则,石墨化程度高;漂浮在糊精溶液表面的产物中没有OLFs和碳管的生成.以聚乙二醇水溶液为放电介质,未发现洋葱状富勒烯,但有大量的碳管和碳球存在,研究表明利用无毒有机介质水溶液制备碳纳米材料是可行的.     

常压化学气相沉积制备氧化硅包敷的硫化铋纳米线

通过引入CuCl-Si混合粉末和水蒸气作为氧化硅的原料, 应用常压化学气相沉积方法, 从廉价的氯化铋和硫粉出发, 在450℃下精确控制合成了不同形态的氧化硅包敷的硫化铋纳米线, 包括具有光滑表面的纳米线和缀有硫化铋纳米珠的纳米线。利用高分辨透射电镜对产物进行了精细的表征, 讨论了精确控制合成的机制。     

沉积温度对取向纳米ZnO阵列形貌结构的影响

采用化学气相沉积方法，以ZnO及无定形碳粉末为原料，高纯Ar气为载气，在单晶硅和Al2O3基底上，用化学气相沉积技术，在750—1050℃范围内制备了取向的纳米ZnO晶体阵列．用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和荧光光谱（PL）等方法对ZnO薄膜阵列的结构和性能进行了表征，发现沉积温度对取向ZnO纳米阵列的生长结构和光致发光特性有重要影响，并就生长条件对纳米ZnO晶体阵列性能的影响因素进行了讨论分析．     

Synthesis of nano onion-like fullerenes by using Fe/Al2O3 as catalyst by chemical vapor deposition

Nano-carbon materials were synthesized by the catalytic decomposition of acetylene at 400℃ by using Fe/Al₂O₃ as catalyst. The product was refluxed in 36% concentrated HCl at 60℃ for 48 h in order to remove the catalyst support. The samples were examined by scanning and high resolution transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction. The results show that nano onion-like fullerenes encapsulating a Fe₃C core were obtained. These had a structure of stacked graphitic fragments, with diameters ranging from 15―50 nm. When the product was further heat- treated at 1100℃ for 2 h, nano onion-like fullerenes with a clear concentric graphitic layer structure were obtained. The growth mechanism of nano onion-like fullerenes encapsulating metal cores is suggested to follow a vapor-solid growth model.     

在铝诱导下非晶硅薄膜低温快速晶化研究

在镀铝 (0 .5～ 4μm)的玻璃基底上用射频辉光放电化学气相沉积法沉积 1～ 4μm厚的α- Si薄膜 (基底沉积温度为 30 0℃ ,沉积速率为 1 .0μm/h) ,然后样品在共熔温度下、 N2 气保护中热退火 ,可使其快速晶化成多晶硅薄膜 .结果表明 :在铝薄膜的诱导下 α- Si薄膜在温度 550℃附近退火 5min即可达到晶化 ,X-射线衍射分析显示样品退火 30 min形成的硅层基本全部晶化 ,且具有良好的晶化质量 .     

AlB12纳米/亚微米球形材料的制备与表征

以金属铝(Al)粉末和三氯化硼(BCl3)分别作为铝源和硼源前驱体,在无催化剂的情况下,利用简单的一步化学气相沉积方法在Si衬底上(蒸发位)制备了AlB12纳米/亚微米球形材料.利用扫描电镜和透射电镜表征了AlB12微结构材料的形貌、成分和结构.结果表明:所合成的材料均为球形的纳米/亚微米球材料,直径范围约0.2～2.5μm;从直径分布统计直方图可知平均直径约0.97μm.高分辨透射电镜(HRTEM)分析发现,材料中没有规则的干涉条纹出现,为典型的非晶结构;选区电子衍射(SAED)表明,材料无规则衍射斑点,为典型的非晶结构相,与HRTEM分析结果一致;能谱结果表明,Al和B的原子百分比为11.9,与A1B12的化学计量比符合很好.850℃高温状态下,AlB12纳米/亚微米颗粒的直径随着反应时间的增加而增大.     

高纯度单壁碳纳米管的制备与表征

采用Co/Mo二元金属催化剂,以甲烷为碳源,通过热化学气相沉积法制备出高质量的单壁碳纳米管.分别用FE-SEM、HR-TEM和Ram an光谱对产物进行了表征.通过控制沉积条件,研究了沉积温度、碳源流量和氢气预还原对产物的影响,确定了最佳的制备工艺参数.     

基片温度对掺磷a-Si：H薄膜光电性能的影响

采用射频等离子增强化学气相沉积（RF-PECVD）方法制备磷掺杂氢化非晶硅（a-Si：H）薄膜。研究了不同基片温度对薄膜沉积速率、电阻率、折射率以及光学带隙等的影响。结果表明：a-Si：H薄膜的沉降速率随着基片温度的升高而增大;薄膜的电阻率随着基片温度的增加而迅速下降,并在250℃达到最低值;a-Si：H薄膜的折射率随着基片温度的增加而增大,但光学带隙随着基片温度的增加而减小。     

退火温度对Ag-MgF2 颗粒膜结构和内应力的影响

报道用电子薄膜应力分布测试仪测量退火温度对Ag-MgF2复合颗粒薄膜内应力的影响,结果表明,退火温度在400℃,薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀.XRD分析表明,Ag-MgF2复合颗粒薄膜的内应力主要来自Ag晶粒的生长过程,当Ag的晶格常数接近块体时(400℃温度退火60分钟),Ag-MgF2薄膜内应力最小.     

锗/硅量子点形貌随退火温度的变化与电学特性研究

研究了锗(Ge)量子点薄膜表面形貌随退火温度的变化及其相应的电学特性。以锗烷为主要反应气体,应用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在300℃温度、p-硅(100)基片上沉积了锗量子点薄膜,然后分别在400℃、500℃、600℃温度下退火。应用原子力显微镜(AFM)系统地观察了锗量子点薄膜的二维、三维图像,发现原位生长的锗量子点尺寸起伏大、薄膜表面比较粗糙。退火后,锗量子点分布趋于均匀,并且随退火温度的升高,量子点呈一定的取向排列,表面变得平整。通过电流-电压(I-V)和电容-电压(C-V)测试,发现锗量子点薄膜具有良好的电学特性。随退火温度的升高,电流、电容显著增大,漏电流减小,说明退火后,锗量子点薄膜晶界和粗糙度减小,使样品的表面、界面特性更好。     

Synthesis of graphene on a Ni film by radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition

Large-area single-or multilayer graphene of high quality is synthesized on Ni films by radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) at a relatively low temperature (650℃).In the deposition process,a trace amount of CH4 gas (2-8 sccm (sccm denotes standard cubic centimeter per minute at STP)) is introduced into the PECVD chamber and only a short deposition time (30-60 s) is used.Single-or multilayer graphene is obtained because carbon atoms from the discharging CH4 diffuse into the Ni film and then segregate out at its surface.The layer number of the obtained graphene increases when the deposition time or CH4 gas flow rate is increased.This investigation shows that PECVD is a simple,low-cost,and effective technique to synthesize large-area single-or multilayer graphene,which has potential for application as electronic devices.     

Fabrication of MgB_2 superconducting films by different methods

MgB2 superconducting films have been successfully fabricated on single crystal MgO(111) and c-AL2O3 substrates by different methods. The film deposited by pulsed laser deposition is c-axis oriented with zero resistance transition temperature of 38.4 K, while the other two films fabricated by chemical vapor deposition and electrophoresis are c-axis textured with the zero resistance transition temperature of 38 K and 39 K, respectively. Magnetization hysteresis measurements yield critical current density Jc of 107 A/cm2 at 15 K in zero field for the thin film and of 105 A/cm2 for the thick film. For the thin film deposited by chemical vapor deposition, the microwave surface resistance at 10 K is found to be as low as 100μΩ, which is comparable with that of a high-quality high-temperature superconducting thin film of YBCO.     

Piezoresistive effect in carbon nanotube films

The piezoresistive effect of the pristine carbon nanotube(CNT)films has been studied.Carbon nanotubes were synthesized by hot filament chemical vapor deposition.The piezoresistive effect in the pristine CNT films was studied by a three-point bending test.The gauge factor for the pristine CNT films under 500 microstrains was found to be at least 65 at room temperature,and increased with temperature,exceeding that of polycrystalline silicon(30at)30℃.The origin of the piezoresistivity in CNT films may be ascribed to a pressure-induced change in the band gap and the defects.