單壁碳納米管的ACCVD法制備及碳納米管等富勒烯材料的拉曼光譜研究.pdf

1、單壁碳納米管(Single-walledCarbonNanotubes，SWCNTs)具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性、物理特性和化學(xué)特性，具有廣泛的應(yīng)用前景，是當(dāng)前納米材料研究的熱點(diǎn)之一。自從1993年發(fā)現(xiàn)SWCNTs以來(lái)，有關(guān)SWCNTs的制備以及結(jié)構(gòu)表征等方面的研究工作受到了極大的關(guān)注。 SWCNTs的制備方法很多，包括電弧放電法、激光蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)等。由于能耗較低、易于

2、放大等原因，CVD法是目前最有前途實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)SWCNTs的方法。 除碳納米管以外，以C60為代表的全碳分子及其衍生物材料，同樣由于其奇特的物理化學(xué)性質(zhì)和廣泛應(yīng)用前景而備受研究人員的關(guān)注。富勒烯C60及其衍生物材料的研究也成為目前功能材料開(kāi)發(fā)的前沿領(lǐng)域之一。 拉曼光譜是研究物質(zhì)成份和分子結(jié)構(gòu)的重要手段之一，在SWCNTs的表征方面也顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，拉曼峰峰位和強(qiáng)度能夠提供SWCNTs樣品結(jié)構(gòu)、純度等方面的信息。在C6

3、0及其衍生物材料的研究中，拉曼光譜也發(fā)揮了極為重要的作用，它能夠提供分子豐富的振動(dòng)信息。 本文主要進(jìn)行了以下幾方面的工作：1、用流化床代替常用的石英舟，以Ar氣流攜帶乙醇蒸汽進(jìn)入盛有催化劑的流化床反應(yīng)器，以乙醇為碳源利用化學(xué)氣相沉積法(AlcoholCatalyticChemicalVaporDeposition，ACCVD法)制備了單壁碳納米管，并對(duì)樣品的拉曼光譜和透射電鏡(TEM)進(jìn)行了分析。 2、改變反應(yīng)過(guò)程中載氣

4、(Ar)流量和反應(yīng)溫度，制備了碳納米管樣品。通過(guò)對(duì)樣品拉曼光譜和透射電鏡的分析，研究了ACCVD法制備碳納米管過(guò)程中Ar氣流量和反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物質(zhì)量的影響。 3、對(duì)C60衍生物進(jìn)行了拉曼光譜表征，得到了較好的拉曼譜并對(duì)其拉曼光譜進(jìn)行了詳細(xì)分析。 4、通過(guò)對(duì)C60衍生物拉曼光譜和C60SERS譜的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)兩者有許多相似之處。這說(shuō)明C60衍生物分子中的官能團(tuán)和C60SERS中的金屬基底都能使C60分子的對(duì)稱性下降。因此先