试析碳纳米管表面包覆ni的研究

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1、南昌大学硕士学位论文碳纳米管表面包覆Ni的研究姓名：李静申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙晓刚20071201摘要碳纳米管的发现，引起了全世界众多科学家的广泛关注，其优异的物理、化学性能，可以在许多领域得到应用。碳纳米管的包覆有很多种途径。化学镀是靠溶液中的还原剂使金属还原并沉积在碳纳米管表面的一种方法。化学镀具有很好的均镀能力，且镀层均匀致密、空隙少、硬度高，镀后碳纳米管的可分散性提高，该研究采用化学镀工艺在碳纳米管表面包覆Ni金属，可改善碳纳米管表面结构和性能，以增强碳纳米管和金属、陶瓷和高分子等基体材料界面结合力，是扩大碳纳米管应用领域和有效利用碳纳米管优异性能的主要

2、方法之一。采用微波对碳纳米管进行热处理，消除非晶碳改善碳纳米管结晶度。然后将微波处理过的碳纳米管分别用4m01／L的NaOH溶液、浓HCI和浓HN03进一步提纯和氧化处理，除去其中的si、Fe、Al等杂质，进一步提高碳纳米管的纯度。浓I-IN03处理碳纳米管时在碳纳米管表面可接枝羰基(>c=O)、羟基(一OH)、羧基(—cOOH)等有机官能团，改善其表面性能，这些有机官能团有利于对碳纳米管进行敏化和活化处理。采用超声的方法对提纯和氧化后的碳纳米管在SnCl2溶液中进行敏化，在PdCl2溶液中进行活化处理。使碳纳米管表面产生活化点，尽可能多的活化点将有利于金属Ni在碳纳米管表面沉积，就

3、能获得连续的金属Ni镀层，从而提高化学镀的质量。化学镀在恒温和搅拌下进行，并对配方、温度、PH值、时间等方面进行调整，在碳纳米管表面获得完整、均匀、致密的金属包覆层。利用红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)，扫描电镜(SEM)、x射线衍射(XRD)及能谱(EDS)等现代分析手段，对碳纳米管包覆体系的微观结构进行了研究。研究结果表明采用方案三的配方在85。C、pH值为5．6、施镀30分钟效果最佳；经过能谱表征证明，在碳纳米管表面有金属Ni的存在；XRD进一步表征表明，碳纳米管表面包覆的金属Ni为非晶态结构。关键词：碳纳米管；化学镀；镍；透射电子显微镜；x射线衍射ABSTRACTThed

4、iscoveryofcarbonnanotubosattractsmanyscientists’Sattention．Carbonnanotubcscanbeusedinmanyfieldsduetoitsexcellentphysical，chemicalproperties．Thecoatingcarbonnanotubcshaveanumberofways．Electrolessplatingisoneofmethodsbythereducingagenttoreducemetalionsandtodepositethemonthesurfaceofcarbonnanotube

5、．Electrolessplatingisalleffectwaytoobtaincoatingwhichhasthehighdense，thesmallgapandhighhardness．Afterplating，dispersionofcarbonnanotubcsCanbcimproved．ThestudyuseelectrolessplatingprocesstocoatNionthesurfaceofcarbonnanotubcstoimprovecarbonNanotubcssurfacestructureandproperties．Sotoenhancetheinte

6、rfaceconnectionofcarbonnanotubowithmetal，ceramicandpolymermatrixmaterialsandtoexpandcarbonnanotubcapplicationsandeffectiveutilizationofcarbonnanotubosexcellentperformance．Thecarbonnanotubcsaletreatedbymicrowaveheat缸eatmenttoremoveamorphouscarbonincarbonnanotubestoimprovethecrystallinity．Thenthe

7、microwave-treatedcarbonnanotubcsarefurtherpurifiedbyusing4mol／Lofsodiumhydroxidesolution，concentratedHCIandconcentratedHN03respectivelytoremovetheSi，Fe，AI，andotherimpuritiesbyultrasoundprocess．AfterbeingtreatedbyconcentratedHN03，t