定向纳米碳管薄膜论文_李刚,李志刚,徐先锋

导读:本文包含了定向纳米碳管薄膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:碳纳米管,纳米,薄膜,生长,等离子体,疏水,磁控溅射。

定向纳米碳管薄膜论文文献综述

李刚,李志刚,徐先锋[1](2013)在《定向碳纳米管薄膜的制备及可控浸润性》一文中研究指出利用热化学气相沉积系统(CVD),用乙炔为碳源,氮气为载气,氢气为还原气体,氨气为刻蚀气体,在单晶硅上制备定向碳纳米管薄膜。通过扫描电镜(SEM)观察不同反应温度对碳纳米管薄膜的形貌影响,并通过接触角测量仪评估薄膜的浸润性。结果表明,生长温度对碳纳米管薄膜的定向性程度及其尺度有很大的影响,温度太低不利于定向碳纳米管的形成,太高也会阻碍定向生长,适合定向碳纳米管生长的温度在850℃左右;通过生长温度改变碳纳米管薄膜的表面微观形貌就可以大幅度地调控其表面的浸润性能,从亲水79.9°到超疏水155.4°。碳纳米管的定向程度、尺寸和浸润性等特性可以用生长温度来加以调控。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2013年07期)

张秉檐,漆昕[2](2010)在《生长温度对TCVD法制备定向碳纳米管薄膜影响》一文中研究指出本文通过磁控溅射技术在单晶硅上制备了Ni薄膜作为催化剂,采用热化学气相沉积法(TCVD)以乙炔为碳源,合成了定向碳纳米管薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了碳纳米管薄膜的表面微观形貌和内部结构,考察了温度对氨刻蚀催化剂膜和定向生长碳纳米管薄膜过程的影响。结果表明:在其他工艺参数条件一定的情况下,只有反应温度在750℃左右时,颗粒大小适中、分布均匀、催化活性适当、管型较准直;由透射电镜分析发现,在单晶硅上生长的碳纳米管为顶端生长模式,并初步讨论了制备取向碳纳米管的生长机理。(本文来源于《制造业自动化》期刊2010年14期)

杨永珍,郭明聪,刘旭光,许并社[3](2009)在《微波等离子体法合成重油残渣基定向纳米碳薄膜》一文中研究指出Oriented carbon films with novel structure were prepared by microwave plasma from heavy oil residue.The prepared films were characterized by field emission scanning electron microscopy,high resolution transmission electron microscopy,X-ray powder diffraction and Raman spectroscopy.The products were formed with high purity,and oriented as the shape of a strip-like wheat spike.The outer layers of the spike have a higher degree of crystallization,the maximum width and length are about 65 nm and 900 nm,respectively,while the central parts are amorphous.It was suggested that the products experienced a process from outer to inner growth.Some metals existed in the deoiled asphalt,such as Ni and Fe,may contribute as catalyst to the aligned carbon film growth.(本文来源于《化工学报》期刊2009年09期)

李刚[4](2009)在《定向碳纳米管薄膜的热化学气相沉积法制备及其血液相容性研究》一文中研究指出碳纳米管是一维新型纳米材料,具有低密度、高强度和极大的长径比。定向碳纳米管是它们沿着轴向生长的有序结构,具有优异的性能和广阔的应用前景,成为世界范围内的研究热点之一。本论文首先利用K575X磁控溅射镀膜仪在硅基体上沉积一层镍催化剂薄膜,通过高温氨气对催化剂薄膜进行预处理,使催化剂由连续薄膜转变为纳米颗粒,探讨了刻蚀时间、温度和催化剂薄膜原始厚度等工艺参数对纳米颗粒显微结构的调控作用,寻找镍催化剂薄膜的刻蚀规律,获得具有良好形态的催化剂颗粒的基底,并初步分析氨气在其变化过程中的作用机制;其次,采用热化学气相沉积法在经氨刻蚀后获得的镍催化剂颗粒上制备定向碳纳米管薄膜,通过SEM、TEM、XRD和Raman等测试手段,对其进行表征与分析,研究制备工艺条件与碳纳米管薄膜的表面形貌和微观结构间的关系,并对工艺参数进行优化;在此基础上,通过对催化剂结构形貌和碳纳米管成核过程的的研究,提出了一种定向竹节型结构碳纳米管的生长机制,并构建了适合此类碳纳米管的生长模型;此外,本文还利用接触角测量仪测量了标准液在不同工艺条件下制备的碳纳米管薄膜表面上的接触角,并深入研究了制备工艺参数对碳纳米管薄膜表面界面特性的影响;最后探索了碳纳米管薄膜作为生物医用材料在血液相容性方面的潜在应用,采用体外法对碳纳米管薄膜的血液相容性进行了实验评价和对比研究,包括血小板粘附实验测定碳纳米管薄膜抗血小板黏附性能、动态凝血实验测定碳纳米管薄膜抗凝血性以及溶血实验评价碳纳米管薄膜对红细胞膜的破坏程度。通过对碳纳米管薄膜的表面界面特性表征和血液相容性评价,寻找影响碳纳米管薄膜血液相容性的主要因素,并对碳纳米管薄膜表面界面特性对其血液相容性的影响机理进行了初步探讨。获得的主要结论如下:1、高温氨刻蚀可以调控硅基体表面镍催化剂颗粒的尺寸、密度和均匀性;只有恰当的刻蚀时间、温度和催化剂薄膜原始厚度才可以在硅基表面获得高密度、直径均匀细小的镍催化剂颗粒;实验中较理想的高温氨刻蚀工艺条件是刻蚀时间、温度和催化剂薄膜原始厚度分别为12min、800℃和10nm。2、通过热化学气相沉积法成功制备出了定向碳纳米管薄膜;通过调控不同的制备工艺参数,实现了碳纳米管薄膜的可控性生长;并获得制备定向碳纳米管薄膜的优化工艺参数:生长温度850℃,反应时间10min,乙炔浓度16.7%,催化剂薄膜厚度10nm左右。3、研究发现:D峰和G峰的强度比值I_D/I_G能够定量表征所研究的碳纳米管的纯度和有序度,I_D/I_G越低,说明该定向碳纳米管薄膜的非晶态碳成分越少,石墨化程度越高。4、提出了一种基于生长-停止相间隔的动力学和空间位阻效应的定向竹节型结构碳纳米管的生长模型;利用EDX无损检测方式可以快速地推测出此类碳纳米管遵循顶端生长方式;通过XRD分析判断出在生长碳纳米管的过程中起催化作用的是金属镍颗粒而不是碳化镍。5、通过采用接触角测量仪研究了不同工艺参数制备的碳纳米管薄膜的表面界面特性。结果表明:仅仅通过升高生长温度就可以使得其表面润湿性能大幅度提高——从亲水79.9°到超疏水155.4°;随着生长时间的增加其接触角先增加然后趋向稳定;随着乙炔浓度的增大其接触角先增大,然后骤然减小:通过调节催化剂厚度,碳纳米管薄膜表面的接触角可以从一般疏水95.7°到超疏水160.2°。此外,还发现随着碳纳米管薄膜表面接触角的提高,色散极性比γ_s~d/γ_s~p减少、界面自由能γ_(sl)增加、粘附功W_a降低。6、碳纳米管血液相容性体外评价实验表明:碳纳米管薄膜的介入确实改善了基体的血液相容性,显着抑制了基体表面血小板黏附数量和激活百分数,有利于增强其抗血小板黏附性能;延长了动态凝血时间,有利于提高其抗凝血性能;降低了溶血率,大大改善了外环境,减少了异体材料对红细胞的毒害,这对维持红细胞的结构和功能的完整起了重要的作用;并且可以通过调整制备工艺参数来获得具有良好血液相容性的碳纳米管薄膜。7、通过考察碳纳米管薄膜表面界面特性与其血液相容性的关系表明:碳纳米管薄膜表面的强疏水性、低色散极性比γ_s~d/γ_s~p和黏附功W_a、高界面自由能γ_(sl),有利于碳纳米管薄膜血液相容性的改善。此外,碳纳米管的血液相容性还与其表面微纳结构有关。(本文来源于《江苏大学》期刊2009-04-01)

杜招红[5](2008)在《铝基定向碳纳米管薄膜的制备及应用》一文中研究指出碳纳米管独特的结构使得它在轴向上表现出十分优异的性能。已有大量的研究表明阵列式碳纳米管膜具有优异的电学、导热性能和场发射性能,在场发射电极材料、散热片等领域都存在潜在的应用价值。本文以二茂铁为催化剂前驱体,采用化学气相沉积法裂解二甲苯,通过组合催化剂的引入方式,碳源种类,催化剂使用剂量以及反应温度在石英衬底上获得了不同形态的碳纳米管薄膜。同时通过转基底技术将石英基底上的碳纳米管成功转移至铝箔上制备出了铝基定向碳纳米管复合膜。并且在用扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其结构行进观测和分析的基础上改进实验参数以制备出高质量的铝基碳纳米管复合膜。对实验制备出的铝基碳纳米管薄膜样品进行了导热性能和场发射性能测试。研究结果如下:(1)催化剂与碳源比1.5g:30ml,温度为850℃时易于得到管形较好,阵列程度明显,杂质较少的碳纳米管。采用乙醇和二甲苯作碳源所生成的碳纳米管结构有很大的不同。二甲苯为碳源,沉积的碳纳米管为管状,而无水乙醇作碳源得到的碳纳米管呈带状。(2)采用转基底技术可以把石英上CNTs全部转移至铝箔上,得到多次CNTs薄膜,且每次所揭膜均为阵列式,很好地提高了CNTs薄膜的利用率。(3)铝基碳纳米管复合膜的电性能和胶层的厚度有关,施加于工质的压力及加热的时间和温度直接影响胶层的厚度,从而影响复合膜的电阻。在300℃下加热40分钟,复合膜的电阻降为0.3Ω以下。(4)随着温度的升高,复合膜的热导率线性下降。25℃时,复合膜最后的热导率为1.53W/(m.k),远远小于碳纳米管本身的热导率(3000W/(m.k))。(5)铝基碳纳米管复合膜最后的开启场强为1.15V/μm(发射电流密度10μA/cm~2),发射电流密度达到1ma/cm~2所需要的电场强度为1.81V/μm,达到该电流密度则可满足场发射平板显示器的需求。F-N曲线呈线性关系证明电子发射确为场致发射。(本文来源于《南昌大学》期刊2008-11-27)

徐军明,程筱军,胡晓萍,郑梁,胡冀[6](2008)在《旋涂催化剂薄膜法制备定向纳米碳管》一文中研究指出在硅基底上使用旋涂法制备均匀催化剂涂层,并用CVD法制备定向纳米碳管。其过程为:配制1mol/L浓度的Fe(NO_3)_3酒精溶液,加入适量的增稠剂搅拌均匀后在硅基底上进行旋涂,经600℃烘烤后在硅基底上形成均匀Fe_2O_3膜层,对含有Fe_2O_3膜的样品使用CVD法制备了纳米碳管。CVD法制备纳米碳管前的NH_3处理对最终获得的纳米碳管的形状及定向纳米碳管的取向程度起着非常重要的作用,具体考察了NH_3处理时间对纳米碳管的影响,用SEM和TEM现察了纳米碳管,并与溅射法制备的催化剂生长的纳米碳管进行了比较。(本文来源于《2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集》期刊2008-10-01)

朱清锋,张海燕,陈易明,陈雨婷,陈列春[7](2008)在《热丝和射频等离子体化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜》一文中研究指出采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积设备(PE-HF-CVD),以CH4、H2和N2为反应气体,在较低衬底温度下(500℃),用简单的催化剂制备方法——旋涂法在硅片上涂覆Ni(NO3)2溶液,经热处理及H2还原后的Ni颗粒为催化剂,在硅衬底上制备出了垂直于硅片且定向生长的碳纳米管薄膜。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果显示,1 mol/l的硝酸镍溶液旋涂硅片所得催化剂制得的碳纳米管管径为30~50 nm,长度超过4μm,定向性好,并用拉曼光谱(Raman)对不同摩尔浓度Ni(NO3)2溶液条件下制备的碳纳米管薄膜样品进行了表征。(本文来源于《光学学报》期刊2008年09期)

周小康[8](2007)在《定向碳纳米管薄膜的热CVD制备及其对微流体的减阻研究》一文中研究指出碳纳米管具有较高的抗拉强度,良好的导电性能和导热性能,储氢性能也较好,吸引了众多领域专家的关注。因为具有微观尺度下潜在的应用价值,碳纳米管的研究已经延伸到化学改性方面,有望应用于微流体设备中作为减阻材料。本文以镍、钴做预置催化剂和以二茂铁做催化剂前驱体,采用化学气相沉积的方法裂解乙炔,在硅片表面制备取向性的阵列碳纳米管薄膜,同时研究工艺参数中氨气刻蚀的时间和作用,载气的种类,碳源气体的浓度,温度和催化剂用量等对碳纳米管薄膜形貌的影响。结果表明:采用上述两种方法都能得到阵列的碳纳米管薄膜:氨气既作用于镍、钴催化剂颗粒,又在碳纳米管的生长初期与无定型碳发生反应,确保碳纳米管的准直性;较高的温度能使碳源充分裂解,减少无定型碳的产生;适中的催化剂用量能保证生长出来的碳纳米管具有足够的密度,从而彼此限制碳纳米管的生长方向,达到准直取向的效果,催化剂用量减少,碳纳米管弯曲度增加,准直性降低。用接触角测试仪和流变仪对实验制备的碳纳米管薄膜进行了浸润性能和对流体减阻性能的研究。实验表明:无论非定向还是取向碳纳米管薄膜,其与水滴的接触角都大于150°,呈超疏水状态:碳纳米管薄膜越致密,接触角越大;薄膜经烷基化以后,接触会稍微有所增大;碳纳米管薄膜与甘油的接触角在110°左右,呈疏油状态;无论是水介质还是甘油介质,碳纳米管薄膜都比抛光硅片具有更好的减阻性能,水为介质时,其滑移长度为几十微米,甘油为介质时,其滑移长度为100μm左右。(本文来源于《江苏大学》期刊2007-04-01)

赵艳珩,曾葆青,赵约瑟,张文锋,田浩希[9](2006)在《定向碳纳米管薄膜的制备》一文中研究指出以二茂铁为催化剂前驱体,氢气为载气,乙炔为碳源,硅片作衬底,用化学气相沉积法,采用不同的催化剂引入方式,在700℃下分别制备出定向碳纳米管薄膜及非定向碳纳米管薄膜。并基于实验结果对影响生长定向碳纳米管的因素进行分析,表明催化剂颗粒的诱导作用是导致生长定向碳纳米管的重要原因。(本文来源于《材料导报》期刊2006年S1期)

郭琳瑞,叶雄英,周兆英,梁吉[10](2006)在《定向多壁碳纳米管薄膜及其场致发射距离敏感特性》一文中研究指出研究了定向生长的多壁碳纳米管薄膜场致发射的距离敏感特性,以改进现有场发射传感器中硅及金属针尖的性能。化学气相沉积方法制备的多壁碳纳米管薄膜表现出良好的尖端放电特性,其开启电场可至1.42 V/μm,阈值电场可至2.22 V/μm,通过计算得到的尖端电场增强因子可至4 034以上。随着发射间距的增加,场致发射电流非线性地降低,发射电流对发射间距的最大变化率为0.018 8μA/μm。通过拟合分析发现,场致发射电流随发射间距的变化基本符合Fow ler-N ordhe im关系,该特性可作为碳纳米管场致发射传感器的基本原理用于位移的检测。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2006年11期)

定向纳米碳管薄膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文通过磁控溅射技术在单晶硅上制备了Ni薄膜作为催化剂,采用热化学气相沉积法(TCVD)以乙炔为碳源,合成了定向碳纳米管薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了碳纳米管薄膜的表面微观形貌和内部结构,考察了温度对氨刻蚀催化剂膜和定向生长碳纳米管薄膜过程的影响。结果表明:在其他工艺参数条件一定的情况下,只有反应温度在750℃左右时,颗粒大小适中、分布均匀、催化活性适当、管型较准直;由透射电镜分析发现,在单晶硅上生长的碳纳米管为顶端生长模式,并初步讨论了制备取向碳纳米管的生长机理。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

定向纳米碳管薄膜论文参考文献

[1].李刚,李志刚,徐先锋.定向碳纳米管薄膜的制备及可控浸润性[J].材料热处理学报.2013

[2].张秉檐,漆昕.生长温度对TCVD法制备定向碳纳米管薄膜影响[J].制造业自动化.2010

[3].杨永珍,郭明聪,刘旭光,许并社.微波等离子体法合成重油残渣基定向纳米碳薄膜[J].化工学报.2009

[4].李刚.定向碳纳米管薄膜的热化学气相沉积法制备及其血液相容性研究[D].江苏大学.2009

[5].杜招红.铝基定向碳纳米管薄膜的制备及应用[D].南昌大学.2008

[6].徐军明,程筱军,胡晓萍,郑梁,胡冀.旋涂催化剂薄膜法制备定向纳米碳管[C].2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集.2008

[7].朱清锋,张海燕,陈易明,陈雨婷,陈列春.热丝和射频等离子体化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜[J].光学学报.2008

[8].周小康.定向碳纳米管薄膜的热CVD制备及其对微流体的减阻研究[D].江苏大学.2007

[9].赵艳珩,曾葆青,赵约瑟,张文锋,田浩希.定向碳纳米管薄膜的制备[J].材料导报.2006

[10].郭琳瑞,叶雄英,周兆英,梁吉.定向多壁碳纳米管薄膜及其场致发射距离敏感特性[J].清华大学学报(自然科学版).2006

论文知识图

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