催化热解合成碳纳米管及氧化硅纳米纤维

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1、中文摘要碳纳米管具有特殊的结构和性能，基于碳管的纳米复合结构可实现材料的众多特殊功能特性和器件应用。研究合成碳管及其纳米复合结构对该新材料的应用具有重要意义。本工作研究了高温气相催化热解反应制备高纯单壁碳管及其连续纤维的反应化学和合成控制。发现乙醇较正己烷、二甲苯，二茂铁较醋酸钴和低热导较高热导喷嘴更有利于生长连续碳纳米管纤维。在此基础上以乙醇为碳源在氢气流中合成出连续的高纯单壁碳纳米管纤维。以乙醇为碳源在氩气中则不能形成碳管产物。在以上碳管合成控制的基础上，发展了以高温气流中浮动的碳管为模板，以聚二甲基硅氧烷为氧化硅前驱体，在气流下方施以热解，原位制备出氧化硅包覆碳纳米管的同轴纳米纤维

2、的新方法。此方法生长的氧化硅纤维直径为几十纳米、纯度高、产量大，目前尚未见相关报道。通过对多种硅氧烷前驱体热解研究找出了聚二甲基硅油为氧化硅纤维的最佳前驱体。观察到螺旋型氧化硅纳米线结构。在空气中对同轴纤维加热氧化获得空心氧化硅管。所制得氧化硅纤维呈高度氧缺陷态表面含有活性硅氢键，其可与纳米晶形成高分散复合，紫外激发下发出强可见荧光。关键词：碳纳米管乙醇氧化硅纳米纤维聚硅氧烷ABSTRACTCarbonn锄otIlbes(CNTs)havetlleunique0ne·dimensionals饥Icturesandpropenies．TheCNTbasedn锄ocompositeshave

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5、didnotyieldCNTs．Basedon血eaboVeg嬲flowreactioIlSfor也esynmesisofCNTs，weextendedthisprocessfortlle哪lthesisofsilica．心汀coaXial6bers．Thisnewmethodllsesthein-sitllgen蹦nedCNTsin也egasnow勰theSuspendedsupport粕dpyr01ysisofapolysiloxaneinthedowns仃cam．Suchaprocessand也ereactiondesi印allowedsilicabe吨、)l，rapp酣0nt0恤

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7、ImS：C讪0n啪。劬es，Emanol，Silica咖。丘bers，Polysiloxane独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对太研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：曷弋良宏签字日期