一维纳米碳材料的无金属催化cvd法制备与生长机理分析

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1、一维纳米碳材料的无金属催化CVD法制各与生长机理研究像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3l图2．9乙炔为碳源气体制备产物的电镜图像(a)和(b)分别为低倍和高倍SEM图像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯32图2．10氢气作为载气制备的纳米碳纤维的电镜图片(a)和(b)分别为低倍和高倍SEM图像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34图2．11同轴异构碳纳米管的电镜图片(a)和

2、(b)分别为低倍和高倍SEM图像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35图2．12产物的能谱图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．36图3．1纳米碳纤维的SEM和TEM图像(a)和(b)分别为低倍和高倍的SEM图像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨的TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40图3．2产物的能谱图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40图3．3不同温度下产物的SEM图像(a)900"(2；(b)9

3、30。C；(c)950"C；(d)980"C；(c)100012；(1cI1200℃⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42图3．41000。C下纳米碳纤维的SEM和TEM图像(a)和(b)低倍和高倍的SEM图像；(c)和(d)分别为低倍和高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．43图3．5被电子束轰击后变形的纳米碳纤维⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．44图3．61000。C下纳米碳球的TEM图像(a)低倍TEM图像；(b)高分辨TEM图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图3．7不同碳源和载气流量条件下产物的SEM图像(a)和(b)分别为无载气时产物低倍和高倍SEM图像；(c)和(d)分别为碳源与载气2：3时产物的低倍和高倍SEM图像；(e)和(f)分别为碳源与载气1：2时产物的低倍和高倍SEM图像⋯⋯⋯⋯⋯．46图4．1碳纳米管的“线一管”自组生长模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48图4．2“线一管”生长过程中不同阶段产物⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．49图4．3纳米碳纤维及Y型碳纳米管的生长过程(a)纳米

5、碳纤维的生长；(b)Y型碳纳米管的生长机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．50图4．4Y型碳纳米管的原子排列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50图4．5氢气在碳纳米管中的存储形式(a)在碳纳米管之间的存储；(b)在碳纳米管内部的存储⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5l图4．6鱼骨状纳米碳纤维与同轴异构碳纳米管的形成过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．52VIIl硕士学p论文附表索引表2．1碳纳米管的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、．．25表2．2不同衬底位置时样品的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．28表2．3烃类化学键参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．30表2．4不同碳源制备碳纳米管时的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3l表2．5不同载气时的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．33表3．1纳米碳纤维的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．39表3．2不同反应温度时样品的制备参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4l表3．3不同载气流量时的制备参数

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45IX湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名钐1日期：加7年朋；／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的

8、复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在一年解密后适用本授权书。2．不保密团。(请在以上相应方框内打”√”)作者签名：枷f日期：导师签名：7日期：1锄嘭矽。夕年厂月弓f日1钆其≥"硕十学位论文1．1引言第1章绪论1991年，日本NEC公司的电镜专家Iijima在高分辨透射电镜下观察电弧蒸发石墨所得产物时，发现一种具有新型结构的碳一