碳奈米管的製備及其薄膜結構場發射實驗研究

2022-06-09 05:33:03 字數 1051 閱讀 5550

【摘要】:自2023年電弧法合成碳奈米管以來,由於其準一維結構所導致的在電學、力學及光學等諸多方面的奇異性質,被認為是繼c_60之後另一種十分重要的碳的低維材料,可望在場發射平板顯示器件、儲氫燃料電池、高分子複合材料及超級電容等應用領域取得突破。為適應碳奈米管在基礎研究和工業發展兩方面的廣泛應用,大規模、高質量碳管粉末及薄膜的合成成為研究熱點。

經過十多年的發展,碳奈米管的合成方法日趨多樣化,從最初的電弧法、化學氣相沉積法發展到今天的流動催化法。特別值得關注的是,流動催化法可以高質高量地合成碳管粉末,為其多方面的應用打下基礎。本工作分為兩個部分。

第一章著重介紹本實驗室採用流動催化法合成碳管的實驗過程。包括低壓流動催化實驗裝置的建立及對各主要工藝引數的最優化探索等等。有別於常規的流動催化法,本實驗完全工作於低氣壓下,保證了實驗的安全性並降低了實驗的成本。

第二章介紹了四面體非晶碳膜影響碳管薄膜場發射效能的厚度效應。通過大量的實驗表徵手段,證明四面體非晶碳膜可以沉積在碳管薄膜的表面。進一步的場發射研究顯示,較薄的碳膜能顯著改善碳管的場發射,而較厚的碳膜則抑制了碳管的場發射,並對這一現象給出了定性的解釋。

【關鍵詞】:

【學位授予單位】:華東師範大學

【學位級別】:博士

【學位授予年份】:2005

【分類號】:tb383.1

【目錄】:第一章流動催化法合成碳奈米管粉末材料的工藝探索4-221.1引言4-51.

2實驗方面5-61.2.1實驗裝置5-61.

2.2主要的實驗步驟61.3影響碳管形貌及質量的主要技術引數6-211.

3.1工作氣壓7-111.3.

2鼓泡時機11-151.3.3兩支路氫氣流量比15-171.

3.4生長溫度17-21參考文獻21-22第二章四面體非晶碳薄膜/定向碳管薄膜結構場發射實驗研究22-342.1引言22-232.

2碳奈米管薄膜表面四面體非晶碳膜的沉積及表徵23-282.2.1大面積有序碳奈米管薄膜的製備及表徵23-252.

2.2碳奈米管薄膜表面四面體非晶碳膜的沉積及表徵25-282.3四面體非晶碳膜/碳奈米管場發射性質的實驗研究28-332.

3.1實驗描述及結果29-302.3.

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