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1、毕业论文开题报告高分子材料与工程纳米碳管的制备一、选题的背景和意义纳米碳管(Carbonnanotube)是1991年才被发现的一种碳结构。理想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石墨烯的片层一般可以从一层到上百层，含有一层石墨烯片层的称为单壁纳米碳管(Singlewalledcarbonnanotube,SWNT),多于一层的则称为多壁纳米碳管(Multi?walledcarbonnanotube,MWNT)oSWNT的直径一般为1〜6nm,最近的研究发现纳米碳管的最小直径为0.4nm和直径为0.36nm的碳管，但是很不稳定，同样盲径大于6nm
2、的SWNT也不稳定,会发生SWNT管的塌陷。纳米碳管长度则可达儿百纳米到儿个微米。因为SWNT的最小直径与富勒烯分子类似，故也有人称其为巴基管或富勒管oMWNT的层间距约为0.34nm,直径在几个纳米到几十纳米，长度一般在微米量级，最长者可达数毫米。由于纳米碳管具有较大的长径比，所以可以把其看成为准一维纳米材料。纳米碳管中的碳原子以sp2杂化，但是由于存在一定曲率，所以其中也有一小部分碳属sp3杂化。在不考虑手性的情况下，SWNT可以由两个参量完全确定(直径和螺旋角或两个表示石墨烯的指数(n,m)或者螺旋向量Cn和垂直向量T),MWNT则需耍三个以上的参数表示。纳米碳
3、管研究是富勒烯(C60,C70...)的继续，1991年，理论预计纳米碳管具有许多的奇特电学性能，几乎同吋NEC公司SIijima在高分辨电子显微镜下观察采用电弧法制备的富勒烯中发现了一种管状结构，经过研究表明它们是同轴多层富勒管，被称为多壁纳米碳管，随后NEC公司的TWEbbesen和PMAjayan通过改进实验条件获得较多MWNTo实际上早在70年代己开始MWNT的研究，当时科学家在研究气相热解碳的过程中，经观察到这种纳米结构的碳，然而没有引起足够的重视和深入研究。1993年S.Iijima和IBM公司同时报道了观察到SWNT。在早期实验中，电弧法制备。SWNT产
4、率很低，而且杂质较多。所以在Rice大学的RichardSmalley研究小组发现激光蒸发方法可以得到极高产率的SWNT以后，开始了SWNT的物理性质的研究。此后，法国Montpellier大学的Bernier研究小组采用电弧法也可以得到高产率的SWNTo1998年,毕业论文开题报告高分子材料与工程纳米碳管的制备一、选题的背景和意义纳米碳管(Carbonnanotube)是1991年才被发现的一种碳结构。理想纳米碳管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体。石墨烯的片层一般可以从一层到上百层，含有一层石墨烯片层的称为单壁纳米碳管(Singlewalledcar
5、bonnanotube,SWNT),多于一层的则称为多壁纳米碳管(Multi?walledcarbonnanotube,MWNT)oSWNT的直径一般为1〜6nm,最近的研究发现纳米碳管的最小直径为0.4nm和直径为0.36nm的碳管，但是很不稳定，同样盲径大于6nm的SWNT也不稳定,会发生SWNT管的塌陷。纳米碳管长度则可达儿百纳米到儿个微米。因为SWNT的最小直径与富勒烯分子类似，故也有人称其为巴基管或富勒管oMWNT的层间距约为0.34nm,直径在几个纳米到几十纳米，长度一般在微米量级，最长者可达数毫米。由于纳米碳管具有较大的长径比，所以可以把其看成为准一维纳
6、米材料。纳米碳管中的碳原子以sp2杂化，但是由于存在一定曲率，所以其中也有一小部分碳属sp3杂化。在不考虑手性的情况下，SWNT可以由两个参量完全确定(直径和螺旋角或两个表示石墨烯的指数(n,m)或者螺旋向量Cn和垂直向量T),MWNT则需耍三个以上的参数表示。纳米碳管研究是富勒烯(C60,C70...)的继续，1991年，理论预计纳米碳管具有许多的奇特电学性能，几乎同吋NEC公司SIijima在高分辨电子显微镜下观察采用电弧法制备的富勒烯中发现了一种管状结构，经过研究表明它们是同轴多层富勒管，被称为多壁纳米碳管，随后NEC公司的TWEbbesen和PMAjayan通
7、过改进实验条件获得较多MWNTo实际上早在70年代己开始MWNT的研究，当时科学家在研究气相热解碳的过程中，经观察到这种纳米结构的碳，然而没有引起足够的重视和深入研究。1993年S.Iijima和IBM公司同时报道了观察到SWNT。在早期实验中，电弧法制备。SWNT产率很低，而且杂质较多。所以在Rice大学的RichardSmalley研究小组发现激光蒸发方法可以得到极高产率的SWNT以后，开始了SWNT的物理性质的研究。此后，法国Montpellier大学的Bernier研究小组采用电弧法也可以得到高产率的SWNTo1998年,中国科学院金属研究所
