硅基底上鎳催化生長(zhǎng)納米碳纖維的生長(zhǎng)模式研究.pdf

1、本文利用微波加熱法在硅基底上生長(zhǎng)了納米鎳島，以硅基底上納米鎳粒子為催化劑生長(zhǎng)納米碳纖維，和在納米碳纖維上鍍鎳。主要研究了以下內(nèi)容： 一、以乙二醇(EG)為溶劑，利用微波加熱法在硅基底上生長(zhǎng)納米鎳粒子。 在本論文中，采用一個(gè)簡(jiǎn)單快速的微波加熱路線，成功在硅基底上生長(zhǎng)了單層均勻分布的納米鎳粒子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鎳源、加熱方式、表面活性劑、硅基底的前期處理、還原劑等實(shí)驗(yàn)條件，均對(duì)硅基底上生長(zhǎng)納米鎳粒子的大小、形貌、分布有影響。通

2、過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、能量色散譜儀(EDS)、X射線衍射儀(XRD)等對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。研究結(jié)果表面，以水合肼為還原劑，NiCl2-6H2O為鎳源，微波加熱在硅基底上制備的納米鎳粒子大小均一，均勻附著在單晶硅片上，形成多個(gè)單一鎳島，平均粒徑約30nm，而采用NiSO4-6H2O為鎳源，納米鎳粒子直徑約50nm，鎳納米粒子重疊在一起。 二、以硅基底上納米鎳粒子為催化劑，以乙炔為碳源，在管式爐中制備納米碳纖維。 本

3、文采用微波加熱法在單晶硅基底上生長(zhǎng)鎳納米粒子，以鎳納米粒子為催化劑，以乙炔為碳源，在管式爐中制備納米碳纖維。利用SEM)、EDS對(duì)硅基底上鎳納米粒子、碳纖維進(jìn)行了形貌表征和成分分析，通過(guò)TEM觀察了納米碳纖維的生長(zhǎng)模式。研究表明催化劑的形貌、制備溫度、保溫時(shí)間均對(duì)納米碳纖維的生長(zhǎng)有顯著的影響。隨著加熱溫度升高，保溫時(shí)間增長(zhǎng)，碳纖維長(zhǎng)度增加，直徑增大。透射電子顯微鏡照片顯示硅基底上鎳納米粒子催化生長(zhǎng)納米碳纖維的生長(zhǎng)模式部分為螺旋對(duì)稱生長(zhǎng)，

4、部分為直線型生長(zhǎng)。納米碳纖維的高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)照片顯示，沿鎳催化劑粒子(111)晶面方向生長(zhǎng)的碳纖維為直線型生長(zhǎng)，沿鎳催化劑粒子的(200)晶面方向生長(zhǎng)的碳纖維為螺旋對(duì)稱生長(zhǎng)。 三、利用微波加熱法在碳纖維表面鍍鎳納米粒子。 在本論文中，利用微波加熱法在納米碳纖維上鍍鎳。利用SEM、TEM和XRD對(duì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、形貌和結(jié)晶性等性質(zhì)進(jìn)行了一系列表征。結(jié)果顯示，碳纖維表面包覆了一層均勻致密的鎳納米粒子，鎳粒子