磷对单多壁碳纳米管制备影响的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要自1991年多壁碳纳米管和1993年单壁碳纳米管发现以来，碳纳米管由于具有独特的结构特性、物理特性和化学特性而成为当前纳米材料研究领域的热点之一，具有广泛的应用前景。可以推测，随着人们对碳纳米管认识和应用的不断深入，它有可能对人类未来的生活产生深刻的影响。因此碳纳米管的发现被认为是二十世纪末最重要的发现之一。目前在碳纳米管研究领域仍然存在很多问题。不能大量制备高质量的碳纳米管便是其中之一，尤其是单壁碳纳米管的大量制备，这阻碍了碳纳米管性能与应用研究工作的进展。单壁碳纳米管的稳定性也是碳纳米管研究领域的重要问题之一。采

2、用浮动催化裂解法研究了磷作为促进剂对单壁碳纳米管制各的影响。实验表明，在单壁碳纳米管的制备过程中添加适量的磷促进剂可以大幅度提高单壁碳纳米管的产率；采用扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(RamanSpectroscopy)对产物进行微观结构分析，发现磷有利于较小管径单壁碳纳米管的合成。根据表征结果推测单壁碳纳米管以Yarmulke帽模型形核生长。适量的添加磷的能有效的提高纳米铁颗粒的催化活性，促进Yarmulke帽的形成。此外，本文还研究了在磷促进剂条件下制备出的单壁碳纳米管在红外光照射下的稳定性，实验结果表明，单壁

3、碳纳米管在红外光照射的情况下是不稳定的，发生结构重组转变为无序碳结构。研究了磷元素对化学气相沉积法制备多壁碳纳米管的影响。实验发现，适量的添加磷元素可以起到改善纳米铁颗粒催化作用的效果，提高碳纳米管的纯度。TEM检测发现，磷元素的添加对碳纳米管的形貌有很大的影响，含磷纳米铁颗粒可以催生出链节状碳纳米管，铁纳米线填充的碳纳米管和竹节状碳纳米管，并提高了管壁石墨晶化程度。实验结果表明磷在碳纳米管制备领域具有很大的应用潜力。关键词：磷；单壁碳纳米管；多壁碳纳米管；产率；形貌；稳定性张保庭：磷对射多壁碳纳米管制备影响的研究EffectofPhospho

4、rusontheSynthesisofSingle／Multi-WalledCarbonnanotubesAbstractSincethediscoveryofmulti-walledcarbonnanotubes(MWlCrs)in1991andsingle．walledcarbonnanotubes(sWNTs)in1993，carbonnanotubeshavebeenoneof也ehjghJightsinnanomaterialareabecauseoftheiruniquestructural，physicalandchemicalp

5、ropertiesandhenceremarkablepotentialasanewmaterialinawiderangeofapplicalio璐．Itcallbeconjecturedthatwiththeperceptionandapplicationofcarbonnanotubesdeepening，itwillprobablyhavegreatimpactonhumanbeing’sfuture．Therefore，carbonnanotubesareregardedasoneofthegreatestdiscoveriesatt

6、heendoftwentiethcentury．ThemaSssynthesisofcarbonnanotubcs，especiallySWNTs，isoneofthes翻e-el'eproblemsincarbonnanotubes’research,andhasbeenbeingachokepointinresearchandapplicationofcarbonnanotubes．StabilityofSWNTsisanotherimportantproblemintheareaofcarbonnanombes．Thesynthesiso

7、fSWNTsbyfloatingcatalystmethod,usingphosphorusaspromoter,WaSinvestigatedinthispaper．ItwasfoundthattheadditionofphosphoruspromotercouldgreatlypromotetheyieldofSWNTs．11lemorphology,structureofSWNTsWascharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy

8、呷旧andRarnanspectroscopy．ItWasconcludedfromthecharacterizationthattheYarmulk