碳纳米管制备方法的研究进展.pdf

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1、第44卷第4期当代化工Vo1．44．NO．42015年4月ContemporaryChemicalIndustryApri1，2015碳纳米管制备方法的研究进展练澎，张小凤(1．广东石油化T学院，广东茂名525000；2．茂名职业技术学院，广东茂名525000)摘要：碳纳米管具有独特的一维纳米结构，具有极大的比表而积及其优异的物理化学性能，在纳米电子器件、储氢材料、传感器等领域有着巨大的应用前景。文章综述了碳纳米管几种主要的制备方法，如电弧放电法、化学气相沉积法、激光蒸发法、模版法等，通过介绍最新的制备方法和进展，为研究人员提供进一步

2、的参考价值。关键词：碳纳米管；制备方法；研究进展中图分类号：TQ028文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)04—0737—03ResearchProgressinPreparationMethodsofCarbonNanotubesLIANPeng，ZHANGXiao-feng2(1．GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,GuangdongMaoming525000，China；2．Maomingpolytechnic，GuangdongMaoming525000，

3、China)Abstract：Carbonnanotubeshaveveryhighapplicationpotentialinnanoelectronicdevices，hydrogenstorageandsensorsbecauseofperfect1Dnano·spaceandexcellentphysicalandchemicalproperties．Inthispaper,severalmajorpreparationmethodsofcarbonnanotubeswereintroduced，suchasarcdischa

4、rge，chemicalvapordeposition，laserevaporationmethod，templatemethod．Researchprogressinthepreparationmethodswerediscussed，whichcouldprovidecertainreferenceforresearchers．Keywords：Carbonnanotubes；Preparation；Researchprogress碳纳米管(Carbonnanotubes，简称CNTs)是一1碳纳米管的制备方法种具有特殊结构的一维

5、量子材料，它的径向尺寸可达到纳米级，轴向尺寸为微米，管的两端一般都封常用的碳纳米管制备方法主要有：电弧放电法、口，因此它有很大的强度，同时巨大的长径比有望化学气相沉积法、激光蒸发法、模版法等。使其制作成韧性极好的碳纤维。在1991年首先由ABCDE日本NEC公司的Iijmat：专家在高分辨透射电子显微镜下发现，由于其具有较大的长径比，优异的力学、电学、磁学、热力学性能以及广泛的应用前景，长期吸引了大量研究人员的目光，经过这二十几年的研究，在制备及应用方面均取得了突破性的进展。CNTs可以简单地描述为是由相互连接的碳原子层卷曲而成的管状

6、结构，直径从一纳米到几十纳图1典型碳纳米管结构示意图与电镜照片米不等，长度最长可达数厘米口。按照组成碳纳米Fig．1Schematicillustrationsofthestructures管管壁的层数可将碳纳米管分为单壁碳纳米管和多(A)扶手椅型；(B)锯齿型和(c)对称型单壁碳纳米管示意图；(D)螺旋状壁碳纳米管，多壁碳纳米管一般由几个或者几十个对称型单壁碳纳米管的隧道电子显微镜照片；(E)包含9个同中心单壁碳纳米管的多壁碳管的TEM多壁碳纳米管组成。典型的单壁与多壁碳纳米管的结构如图1所示。如何制备纯度较高、结构缺陷1．1电弧放

7、电法少的碳纳米管是对其进行深入研究应用的前提条电弧放电法是以含有催化剂的石墨棒作阳极，件，因此研究碳纳米管的制备方法具有重大意义。纯石墨棒作为阴极，在充有一定惰性气体、氢气或收稿日期：2014-11一O3作者简介：练澎(1986一)，男，广东茂名人，实习研究员，硕士学位，2Ol3年毕业于广东工业大学应用化学专业，研究方向：从事无机功能材料技术工作。E-mail：]1anpeng2DOO@163．com。通讯作者：张小凤(1984-)，女，助教，硕士学位，研究方向：无机功能材料。E-mail：xfz0201@126．com。化工2015

8、年4月其他气体的的低压电弧室内，通过电极间产生3000化学气相沉积法，制备得到碳纳米管，通过研究℃以上的连续电弧，使得石墨与催化剂完全气化蒸CNTs的生长机理，发现催化剂粒子的形状和大小直发生成碳纳米管。接影响所生成的C