宏觀長度結構完美的超長碳納米管的可控制備與性質(zhì)研究

第1章緒論

1.1引言

1.2超長碳納米管的結構與性能

1.2.1超長碳納米管的結構

1.2.2超長碳納米管的性能

1.3超長碳納米管的生長機理及可控制備

1.3.1碳納米管的生長機理

1.3.2超長碳納米管的生長模式

1.3.3超長碳納米管的制備方法

1.3.4超長碳納米管的結構與形貌調(diào)控

1.4碳納米管的標記及可視化觀測技術

1.4.1單根碳納米管的直接觀測技術

1.4.2通過包覆對熒光響應物質(zhì)實現(xiàn)的碳納米管標記和
可視化技術

1.4.3通過包覆無機納米顆粒實現(xiàn)的碳納米管的標記及
可視化技術

1.5碳納米管的可控操縱技術

1.5.1基于原子力顯微鏡的操縱技術

1.5.2基于透射電子顯微鏡的操縱技術

1.5.3基于掃描電子顯微鏡的操縱技術

1.5.4其他操縱技術

1.6碳納米管管層間相互滑動行為的研究

1.7論文的研究思路與內(nèi)容安排


第2章超長碳納米管的生長機理及宏觀長度碳納米管的制備

2.1超長碳納米管的制備及相關設備

2.1.1實驗裝置

2.1.2制備條件

2.1.3超長碳納米管的形貌

2.2超長碳納米管的SchulzFlory分布生長機理

2.2.1ScholzFlory分布理論

2.2.2超長碳納米管生長過程的特點

2.2.3超長碳納米管生長過程的ScholzFlory分布描述

2.2.4ScholzFlory分布規(guī)律對超長碳納米管制備的啟示

2.3宏觀長度結構完美的超長碳納米管的制備

2.3.1影響催化劑活性概率的因素分析

2.3.2“移動恒溫區(qū)”法實現(xiàn)宏觀長度碳納米管的制備

2.4超長碳納米管水平陣列密度過低的機理分析

2.4.1催化劑區(qū)短碳納米管與超長碳納米管的形貌比較

2.4.2催化劑區(qū)短碳納米管長度短且取向雜亂的原因

2.4.3超長碳納米管密度很低的原因

2.5提高超長碳納米管水平陣列密度的措施

2.5.1利用SiO2納米球來阻止催化劑顆粒的聚并

2.5.2利用石墨烯膜阻止催化劑顆粒的聚并

2.6本章小結


第3章超長碳納米管的光學可視化及可控操縱

3.1單根懸空碳納米管上自組裝無機納米顆粒

3.1.1懸空碳納米管的制備

3.1.2懸空碳納米管上通過化學氣相沉積法自組裝無機
納米顆粒

3.1.3碳納米管上無機納米顆粒的去除

3.2單根碳納米管自組裝無機納米顆粒后的光學可視化

3.3碳納米管上負載無機納米顆粒對其性能的影響

3.4宏觀尺度下單根碳納米管的可控操縱技術

3.4.1單根碳納米管可控操縱的設備

3.4.2單根碳納米管的拉伸操縱

3.4.3單根碳納米管的切斷和轉(zhuǎn)移

3.4.4構建碳納米管多級結構

3.4.5單根碳納米管在電場中的響應和操縱

3.4.6構建碳納米管器件

3.5本章小結


第4章超長碳納米管的基礎性質(zhì)研究

4.1超長碳納米管的力學性質(zhì)

4.1.1氣流吹動法測量單根碳納米管力學性質(zhì)
的實驗設計

4.1.2懸空碳納米管在氣流吹動下的受力分析
及數(shù)學模型

4.1.3利用氣流吹動法得到的超長碳納米管的力學性質(zhì)

4.2超長碳納米管的電學性質(zhì)

4.3超長碳納米管的熱學性質(zhì)

4.3.1超長碳納米管熱傳導的理論分析

4.3.2超長碳納米管熱傳導的實驗測量

4.4本章小結


第5章超長碳納米管的管層間超潤滑現(xiàn)象及內(nèi)層抽出與應用

5.1超長碳納米管管層間的超潤滑現(xiàn)象

5.1.1超潤滑的定義

5.1.2大氣環(huán)境下超長碳納米管管層間的超潤滑現(xiàn)象

5.1.3超長碳納米管管層間摩擦力的定量測量

5.1.4超長碳納米管管層之間超潤滑現(xiàn)象的機理分析

5.2超長碳納米管內(nèi)層的可控抽出及其應用

5.2.1利用卷軸抽絲法制備高密度全同手性型碳納米管
水平陣列

5.2.2制備特定管壁數(shù)和管徑的碳納米管

5.2.3制備特定結構的碳納米管管束

5.3本章小結


第6章結論

參考文獻
索引
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝