煤基纳米洋葱状富勒烯的制备研究

论文摘要

纳米洋葱状富勒烯作为富勒烯家族的一员,以其独特的分子结构可望在高性能耐磨材料、超导材料、信息材料和生物医用材料等领域有广泛的应用前景。显然,对其性能和应用的开发是以大量廉价制备为基础的。然而,目前的制备方法还存在许多问题（能耗大、成本高、收率低）,使得其性能测试、修饰功能化及应用研究进展缓慢。 本文利用低温、低能耗的射频等离子体,以煤为原料,通过合理调整制备的工艺参数,实现了纳米洋葱状富勒烯的低成本制备。利用X-射线衍射、高分辨透射电子显微镜对所得样品进行分析表征。实验证明:以准葛尔煤+10%石墨和单纯准葛尔煤样为原料均可大量制备纳米洋葱状富勒烯,且纯度较高,在准葛尔煤中加入石墨可使生成的纳米洋葱状富勒烯结构更加规整,石墨化程度更高,而单纯准葛尔煤制备的纳米洋葱状富勒烯石墨化程度相对较低,石墨层呈现波浪状。同时讨论了射频等离子体压力对纳米洋葱状富勒烯形成的影响,在其它工艺条件不变的情况下,压力为30Pa时较为适合纳米洋葱状富勒烯的

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米科技与纳米材料
• 1.2 纳米洋葱状富勒烯的形貌和结构
• 1.2.1 纳米洋葱状富勒烯的发现及其形貌
• 1.2.2 纳米洋葱状富勒烯的结构模型
• 1.3 纳米洋葱状富勒烯的制备
• 1.3.1 电弧放电法
• 1.3.2 电子束辐照法
• 1.3.3 机械球磨法
• 1.3.4 碳离子注入法
• 1.3.5 射频等离子体法
• 1.3.6 化学气相沉积法
• 1.3.7 其它方法
• 1.4 纳米洋葱状富勒烯的提纯
• 1.5 纳米洋葱状富勒烯的生长机理
• 1.6 纳米洋葱状富勒烯复合功能化
• 1.7 纳米洋葱状富勒烯及其复合物的结构表征
• 1.7.1 高分辨透射电子显微镜
• 1.7.2 扫描电子显微镜
• 1.7.3 原子力显微镜
• 1.7.4 X-射线衍射
• 1.7.5 拉曼散射
• 1.8 纳米洋葱状富勒烯及其复合物的性能
• 1.9 应用预测
• 1.10 研究思路和研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验原料
• 2.4 实验步骤
• 2.4.1 开机过程
• 2.4.2 关机过程
• 2.4.3 样品收集
• 2.5 分析和测试方法
• 2.5.1 高分辨透射电子显微镜
• 2.5.2 X-射线衍射
• 第三章 实验结果与分析讨论
• 3.1 射频等离子体压力对纳米洋葱状富勒烯制备的影响
• 3.1.1 X-射线衍射分析
• 3.1.2 高分辨透射电子显微镜分析
• 3.1.3 小结
• 3.2 加石墨对煤基纳米洋葱状富勒烯制备的影响
• 3.2.1 X-射线衍射分析
• 3.2.2 高分辨透射电子显微镜分析
• 3.2.3 小结
• 3.3 加入纳米金属微粒对煤基纳米洋葱状富勒烯制备的影响
• 3.3.1 X-射线衍射分析
• 3.3.2 高分辨透射电子显微镜分析
• 3.3.3 小结
• 3.4 煤种对煤基纳米洋葱状富勒烯制备的影响
• 3.4.1 X-射线衍射分析
• 3.4.2 高分辨透射电子显微镜分析
• 3.4.3 小结
• 3.5 其它纳米碳材料的制备
• 3.6 煤基纳米洋葱状富勒烯的生成机理探讨
• 第四章 结论与设想
• 4.1 结论
• 4.2 设想
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的论文及研究成果