纳米洋葱状富勒烯的制备及其电磁特性的研究

《纳米洋葱状富勒烯的制备及其电磁特性的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、丕亟垄王盔堂堡主堕塞生堂笪鲨窒纳米洋葱状富勒烯的制备及其电磁特。J生研究摘要纳米洋葱状富勒烯作为富勒烯家族的一个重要成员，有着独特的中空笼状及同心壳层结构，可以容纳原子团簇、纳米微粒和金属碳化物等，具有许多特殊性能，有望在能源材料、高性能高温耐磨材料、超导材料和生物医用材料等领域得到广泛地应用。迄今为止，国内外对纳米洋葱状富勒烯的制备方法、提纯和性能进行了广泛的研究，但是对纳米洋葱状富勒烯的电磁性能和应用研究尚少。本文用真空热处理法、水下直流电弧放电法和化学气相沉积法(CVD)分别以石墨粉、光谱

2、石墨棒和乙炔为原料，用真空烧结炉、自制的水下直流电弧装置和管式电阻炉制各了单纯和内包金属纳米Fe颗粒两种形貌不同的纳米洋葱状富勒烯。利用X．射线衍射(xRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对不同方法制备的纳米洋葱状富勒烯进行了观察表征和分析。实验证明：真空热处理制备的纳米洋葱状富勒烯量少且含杂质较多；水下直流电弧放电法可以制备大量纯度较高的单纯纳米洋葱状富勒烯，而且石墨化程度很高，直径大小各不相同，中空的直径大小也不同；化学气相沉积法(CVD)可以制备大

3、量内包金属纳米Fe颗粒的纳米洋葱状富勒烯，石墨化程度不及水下放电法制备的纳米洋葱状富勒烯且含有少量的无定形碳和裸露的T太原理工大学硕士研究生学位论文金属Fe颗粒，其直径由内包Fe颗粒的大小决定；用空气氧化和盐酸回流两步法对CVD制备的内包金属颗粒的纳米洋葱状富勒烯进行了提纯。本文还利用HP8722ES矢量网络分析仪测试了水下电弧放电法和CVD法制备的两种不同形貌的纳米洋葱状富勒烯在2-18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率，并且计算了两种纳米洋葱状富勒烯的介电损耗和磁损耗；为了便于研究，同时

4、与石墨和活性炭进行了对比。实验结果表明：两种纳米洋葱状富勒烯都有较高的复介电常数和介电损耗：而且只有内包金属纳米Fe颗粒的纳米洋葱状富勒烯才有磁损耗。通过分析认为，磁性金属纳米Fe颗粒的嵌入提高了纳米洋葱状富勒烯的介电损耗和磁损耗。纳米洋葱状富勒烯的复介电常数虚部和电磁损耗在该频率范围内显示出较高的值是由纳米洋葱状富勒烯本身的特殊结构和导电性较好的纳米Fe颗粒造成的。因此，在制备纳米洋葱状富勒烯的过程中，适当的包入纳米金属Fe颗粒会提高其介电损耗和磁损耗，为纳米洋葱状富勒烯作为微波吸收材料提供了

5、可能性。关键词：纳米洋葱状富勒烯，x一射线衍射，扫描电子显微镜，高分辨透射电子显微镜，电磁特性盔亟垄三盔堂堡主婴窭笙堂焦鲨塞INVESTIGATIONOFPREPARATIONANDELECTROMAGNETICCHARACTERISTICSOFNANOoNION—LIKEFULLERENESABSTRACTAsanimportantmemberoffullerenefamily,nanoonion—likefullerenes(NOLFs)canencapsulateatomclusters，

6、nanoparticlesandmetalcarbidesbecauseoftheiruniquehollowcageandconcentricshellsstructure，whichendownanoonion-likefullerenessomespecialproperties．Basedontheseproperties，manypotentialapplications，suchasenergymaterials，high—poweredandhightemperatureweara

7、blematerials，superconductmaterialsandbiomaterialshavebeenproposed．Sofar,synthesis，purificationandpropertiesofnanoonion-likefullereneshavebeenwidelyresearchedallovertheworld，butelectromagneticpropertyandcorrespondingapplicationsofnanoonion—likefullere

8、neshavebeenseldomreportedInthispaper,individualnanoonion—likefullerenesandFenanoparticlesencapsulatingnanoonion-likefullerenes(nano—Fe@OLFs)weresynthesizedIII太原理工大学硕士研究生堂堡堡塞byvacuumheattreatment，DCarc-dischargeinwaterandchemicalvapordeposition(CVD)fr