催化剂ni对生长碳纳米管阵列的影响

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1、本科毕业设计（论文）催化剂Ni对生长碳纳米管阵列的影响学院里仁学院年级专业应用化学11-2毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院系级教学单位：建环系学号学生姓名专业班级应用化学11-2课题题目催化剂Ni对生长碳纳米管阵列的影响来源自选主要内容.选用Ni为催化剂通过化学气相沉积法生长碳纳米管阵列。2.研究催化剂的制备及预处理工艺的不同参数对生长碳纳米管阵列的影响。3.通过SEM、AFM等仪器对结果进行表征。基本要求1.查阅相关的书籍和科技期刊。2.撰写文献综述。3.完成实验设计内容。参考资料中国知网、中国学位论文数据库、维普中文期刊数据库、ScienceDirect期刊数据库周次1—4周5—8

2、周9—12周13—16周17—18周应完成的内容查阅相关文献实验准备及实验实验分析总结补充实验撰写论文、论文答辩指导教师：谌岩系级教单位审批：说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字。本任务书一式二份，教师、学生各执一份。摘要本文使用催化剂Ni，通过化学气相沉积法在Si基底上成功的生长出了碳纳米管阵列（CNTs）。研究了催化剂的不同制备方法、不同预处理工艺对生长CNTs的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜（AFM）等表征仪器对催化剂和CNTs的形貌进行表征分析。结果表明，采用旋涂法和溅射法把催化剂Ni沉积到基底上都成功制备出了碳纳米管阵列，但是只有当硅片表面有催化剂的

3、部分才有碳纳米管阵列的生长，其中溅射法沉积催化剂厚度在4nm～10nm，在管式炉内400℃-700℃氢气还原，800℃氨气刻蚀10min后，长出管径均匀，阵列整齐有序的碳纳米管。关键词　催化剂；碳纳米管；刻蚀；化学气相沉积法AbstractInthispaper,carbonnanotubearrays(CNTs)weresuccessfullygrownonSisubstratesbychemicalvapordeposition(Ni).Theeffectsofdifferentpreparationmethodsanddifferentpretreatmentprocessesont

4、hegrowthofCNTswerestudied.ThemorphologyofthecatalystandCNTswascharacterizedbySEMandAFM.Resultsshowthatsuccessfullypreparedcarbonnanotubearray,onlyinthesurfaceofasiliconwafercatalystisthegrowthofcarbonnanotubearrays,bysputteringdepositionthicknessofcatalystin4nm~10nm,afterinthereductionwithhydrogen

5、tubefurnace400℃to700℃,reaching800℃whenusingammoniagasetching10min,thecarbonnanotubemorphologybest.Keywords　Catalyst；Carbonnanotubes；etching；Chemicalvapordeposition目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2碳纳米管的结构、性质及应用11.2.1碳纳米管的结构11.2.2碳纳米管的性能21.2.3碳纳米管的应用31.3碳纳米管的制备41.3.1碳纳米管的制备41.3.2碳纳米管的生长机理51.4催化剂概述61.

6、4.1金属单质61.4.2化合物71.5选题的意义及研究内容7第2章实验部分92.1实验主要仪器及药品92.1.1主要仪器92.1.2主要药品92.2实验步骤102.2.1催化剂载体的制备102.2.2催化剂的预处理及生长CNTs112.2.3产物的表征12第3章实验结果与讨论133.1初始催化剂形貌分析133.1.1旋涂法沉积催化剂133.1.2溅射法沉积催化剂143.1.3还原催化剂的工艺参数153.2催化剂刻蚀后形貌的分析153.3催化剂预处理工艺参数对其形貌的影响163.4碳纳米管阵列形貌的表征分析183.4.1旋涂法制备催化剂生长碳纳米管183.4.2溅射法沉积催化剂生长碳纳米管

7、183.5本章小结19结论20参考文献21附录123附录228附录333附录445致谢51第1章绪论1.1课题背景碳纳米管自1991年被日本的电镜专家Iijima发现以来[1],以其独特的电学、力学性能和化学稳定性及其在各个领域中具有的潜在的应用价值，世界各国的科学家开始了研究碳纳米管的热潮。至今为止,科学家们对碳纳米管本身的性质已经展开了十分广泛而深入的研究，并取得了丰硕的研究成果。碳纳米管是一种新兴的纳米尺度的碳材料