洋葱状富勒烯的表面化学修饰

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1、太原理I：人学硕七研究生学位论文洋葱状富勒烯的表面化学修饰摘要纳米洋葱状富勒烯(OLFs)作为富勒烯家族中的新成员，自1992年被发现以来，逐渐引起各国学者的广泛关注和极大兴趣，成为炭素界乃至整个新材料科学领域研究的前沿和热点。OLFs独特的结构决定了其特殊的性质和用途，但是由于OLFs本身具有强烈的疏水性，直接影响了其在生物医学及化工领域的发展。目前，研究主要集中在OLFs的制备方面，但对它的提纯和化学修饰报道甚少。本论文对OLFs的制备、提纯及化学修饰进行了系统的研究，并分析了各种可能的影响因素，为OLFs的性能及应用性研究提供了保证。OLFs的制备：以二茂铁为催化剂

2、，采用化学气相沉积法(CVD)进行了OLFs的合成研究，并用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和x射线衍射仪(XRD)对产物进行了表征。结果表明：采用乙炔作碳源，氩气和氢气的混合气体作载气，制得的OLFs的纯度较高。OLFs的提纯：采用硝酸回流法对CVD法制各的OLFs粗产物进行了提纯处理。HRTEM、热重分析(TGA)和红外光谱(FT-IR)对提纯前后样品分析表明：硝酸回流法能够较好地将碳纳米管和OLFs分离开来，可有效去除粗产品中的无定形炭和金属催化剂颗粒等杂质，提纯效果明显，而且不会对OLFs的表面和结构产生影响，为进一步性能测试及应用研究奠定了基础。OLFs的化学

3、修饰：分别采用甲苯回流法和熔融盐反应法对OLFs进行表面化学修饰，红外光谱(FT-IR)对修饰前后的样品分析表明：OLFs与金属钾在甲苯中回流可形成OLFs羟基化合物，OLFs与KOH太原理工大学硕士研究生学位论文通过熔融盐反应可在OLFs表面引入羟基基团，并探讨了其形成的可能机理。关键词：洋葱状富勒烯，化学气相沉积法，提纯，化学修饰●SURFACECHEMICALMODIFICATIONOF0NION—LIKEFULLERENESABSTRACTAsanewmemberoffullerenesfamily,Onion—likeFullerenes(OLFs)haveat

4、tractedintensiveattentionsandgreatinterestsandbecomefocusofstudiesinadvancedmaterialfieldsincereportedin1992．TheparticularpropertiesandapplicationsofOLFsaredeterminedbytheirspecialstructures．Howevegthedevelopmentsofbio—medicinefieldshavebeeninfluencedduetotheirstronghydrophobicity．Uptodat

5、e，thestudiesfocusonpreparationofOLFsmostly，buttherearefewreportsaboutpurificationandchemicalmodificationofOLFs．Inthispaper，systemicstudiesonpreparation，purificationandchemicalmodificationofOLFswereinvestigatedandthepossibleaffectingfactorswereanalyzed．Allofthesecastabasisforthestudyofprop

6、ertiesandapplicationsofOLFs．PreparationofOLFs：ThesynthesisofOLFsbyCVDmethodwasinvestigatedusingferroceneascatalyst．Highresolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)andX—raydiffractionanalysis(xm3)wereusedtocharacterizethemorphologiesandmicrostructuresoftheproducts．Resultsindicatedthatpu

7、rityofOLFsishigherusingacetyleneascarbonsourceandmixedgasesofargonandhydrogenascarrier．PurificationofOLFs：As-preparedOLFswerepurifiedthroughrefluxI工工奎堕望三!三盔堂堡主堕塑生堂鱼墼一——．——innitricacid．HRTEM，thermogravimetry(TG)andFT-IRwereappliedtoanalyzesamplesbeforeandafterpurific