有机苯或酚类在碳纳米管上的吸附分析

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1、独创性声明-IIIIII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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨蕉堑太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。学位论文作者签名：孰签字日期：占叨降l2月多日学位论文版权使用授权书本人完全了解墨蕉堑态堂有关保留、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复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权墨蕉堑太堂可以将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

2、其他复制手段保存、汇编本学位论文。、学位论文作者签名：＆M导师签名：签字日期：加辟，阴歹日签字R期：)栅乎年／7月多日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：沣第1章绪论mlIll第1章绪论I．I碳纳米管的结构和形态碳纳米管是Iijimalll在1991年发现的，它是由碳原子形成的石墨烯片层卷成的无缝、中空的管体，每个管状层由碳六边形构成，与石墨内结构相似，其中碳原子以sp2杂化为主，混合有部分sp3杂化(图1．1)。碳纳米管被发现后，理论推测和实验结果都证明碳纳米管具有特异的性能，应用前景不可估量。它的发现是材料科学领域极具代

3、表性的新突破，其特殊的电性质、纳米尺度的空间、惊人的刚度、强度和弹力等都使碳纳米管成为近十年来凝聚态物理和材料科学研究的一大热点。科学家们预测，碳纳米管将成为21世纪最有前途的一维纳米材料。图1．1碳纳米管Fi91．1Carbonnanotubes1．1．1碳纳米管的制备碳纳米管作为纳米材料中最具潜力的材料之一，其制备工艺的研究得到了广泛的关注。大规模制备碳纳米管工艺研究已成为当今碳纳米管研究领域的重要研究方向12．71。自电弧法制备碳纳米管技术诞生以来，科学家们研究发明了多种制备工艺方法，其中主要制备方法有：电弧放电法(ElectricalA

4、rcDischarge)、激光蒸发(烧蚀)法(LaserAblation)、催化裂解法(CatalyticDecomposition)、低温固态热解法(LowTemperatureSolidPyrolysis)、离子轰击生长法(IonBombardmentGrowthMethod)、太阳能法(SolarEnergyGrowthMethod)、电解法(Electrolysis)、聚合物制备法和水热合成法(HydrothermalSynthesis)等等。但是其中最具有代表黑龙江大学硕士学1蹴文性的方法主要有电弧放电法、激光烧蚀法和催化裂解法。(1

5、)电弧放电法电弧放电法是传统的生产富勒烯的方法。该方法是在真空反应室中充满一定压力的惰性气体，采用面积较大的石墨棒做阴极，面积较小的石墨棒做阳极。在电弧放电过程中，两石墨电极问总保持一定的间隙。阳极石墨棒不断被消耗，在阴极上沉积有碳纳米管、富勒烯、石墨颗粒、无定形碳和其他形式的碳微粒；同时在电极室的壁上沉积有由富勒烯、无定形碳等碳微粒组成的烟灰。电弧法制备以MWNTs为多，而且尺寸小，更重要阴极隽窄爱t0氰气隽窄爱l0氰气图】．2电弧法制备碳纳米管的装置图Fig．1．2Unitforpreparationofcarbonnanotubesbya

6、rc-dischargemethod的是阴极沉积物沉积时的温度太高(电弧能产生高达4000K的高温)，导致所制备的碳纳米管缺陷多，且与其他的副产物如无定形碳、纳米微粒等杂质烧结于一体，对随后的分离和提纯不利。．(2)激光蒸发(烧蚀)法激光蒸发(烧蚀)法是制备单壁碳纳米管的一种有效方法。用高能C02激光或Nd／YAG激光蒸发掺有Fe、Co、Ni或其合金的碳靶制备单壁碳纳米管和单壁碳纳米管束，管径可由激光脉冲来控制。研究发现激光脉冲问隔时间越短，得到的单壁碳纳米管产量越高，而单壁碳纳米管的结构并不受脉冲间隔时间的影响。用C02激光蒸发法，在室温下可

7、皇获得单壁碳纳米管，若采I墨光器l用快速成像技术和发射光!谱这一诊断技术可以跟踪121研究单壁碳纳米管的生长～图1．3激光蒸发法制备碳纳米管的装置图g．1．3Unitforpreparationofcarbonnanotubesbylaserablation第1罩绪论过程。1996年，ThessA纠81通过改进实验，在1473K下，采用50ns的双脉冲激光照射含Ni／Co催化剂颗粒的石墨靶，获得高质量的单壁碳纳米管管束，该方法首次得到相对较大数量的单壁碳纳米管。激光蒸发(烧蚀)法的主要缺点是单壁碳纳米管的纯度较低、易缠结。(3)催化裂解法催化裂

8、解法是目前应用最广泛的、最易实现大规模生产的一种制备CNTs的方法，一般采用铁、钻、镍及其合金作催化剂，粘土、硅酸盐、氧化铝等作载体，乙炔、甲烷、丙烯