碳納米管制備與光電熱物性表征.pdf

1、本文對碳納米管的制備、純化、分散及其光電熱等性質(zhì)進行了系統(tǒng)的研究。制備了高度定向的碳納米管，采用鹽酸處理金屬催化劑顆粒，超聲振蕩分散切斷碳納米管，不同孔徑的濾紙多次過濾的方法，來提純分散碳納米管，得到管徑與長度大小都比較一致，適合作性能檢測的碳納米管樣品。對碳納米管樣品進行了拉曼、太赫茲和原子力顯微鏡測試。具體包括以下研究內(nèi)容:
　　(1)對碳納米管的制備方法進行研究。為了采用化學(xué)氣相沉積法(CVD，chemicalvapor d

2、eposition)能制備較多的碳納米管陣列，對CVD制備系統(tǒng)的構(gòu)造進行改造，對制備碳納米管的條件進行研究，得到大量制備碳納米管的最佳條件。
　　(2)對碳納米管的提純分散方法進行研究。碳納米管提純多采用稀酸處理金屬催化劑顆粒，強酸氧化無定形碳，離心沉淀來提純，采用機械攪拌法、超聲波分散和分散劑分散三者綜合的方法進行分散，這樣得到的碳納米管缺陷很多，并且耗時，耗量。本文對提純和分散進行了研究，尋找到了一種采用水和乙醇超聲分散，硝酸

3、和鹽酸酸處理的簡單快捷的方法。
　　(3)用拉曼光譜和太赫茲對一系列不同管徑和長度的多壁碳納米管(MWCNTs，multi-walled carbon nanotubes)進行拉曼光譜和太赫茲的測試和分析。在拉曼光譜方面:MWCNTs兩個主要特征峰（D峰和G峰）峰強在其他條件相同的情況下，與MWCNTs的管徑成正比，與長度成反比。G峰的頻移與MWCNTs的管徑和長度兩個因素密切相關(guān)，與管徑成反比關(guān)系（這與單壁碳納米管的徑向呼吸模有

4、著一致的結(jié)果），與管長成正比關(guān)系，而D峰的頻移受MWCNTs管徑和長度的影響很弱。太赫茲譜圖結(jié)果表明:在0.2～2.0THz內(nèi)，多壁碳納米管太赫茲吸收沒有特征吸收峰，吸收強度隨著頻率的增加而增加，并可以擬合為不同斜率的直線，進一步研究得出MWCNTs在THz波段的吸收強度與MWCNTs的管徑和長度成正比。折射率隨著頻率的增加而減小，成指數(shù)衰減，進一步研究我們得出管徑是影響其折射率的一個重要因素，而長度對其影響不大。
　　(4)碳納