论文题目: 纳米洋葱状富勒烯的大量制备和性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 王晓敏
导师: 许并社
关键词: 纳米洋葱状富勒烯,电弧放电法,催化热解法,结构表征,生长机理,性能表征
文献来源: 太原理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 纳米洋葱状富勒烯（Nano Onion-Like Fulerenes:NOLFs）是十几年前发现的一种新的碳元素存在形式,是近年来炭素界以及凝聚态物理研究的前沿和热点。NOLFs是由若干层同心球状的石墨壳层组成的较大的碳原子团簇,最内层是由60个碳原子组成的C60,每层的碳原子数按60n2（n为层数）递增。由于NOLFs具有介观尺度及奇异的理化性能而被认为极具理论研究价值和应用价值。 本论文在大量合成NOLFs工艺及机理研究的基础上,讨论了其物理性能。包括研究了采用电弧放电法和催化热解法大量制备NOLFs的影响因素、优化工艺条件和形成机理;采用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）等测试技术研究了NOLFs的形貌、微观结构和石墨化程度;根据NOLFs的微观形成特征,探讨其不同方法下的生长模型与机理;并对NOLFs的磁学和光学性能进行了分析研究。 主要研究结果如下: 1、论文找出了一种可以大量制备NOLFs的自维持电弧放电模式。以石墨为原料,金属微粒为催化剂,在电流为120-130A下实现了NOLFs
论文目录:
第一章 绪论
1．1 富勒烯
1．1．1 C_(60)的结构与发现
1．1．2 碳纳米管的发现与结构
1．2 纳米洋葱状富勒烯的研究现状
1．2．1 纳米洋葱状富勒烯的发现与结构
1．2．2 纳米洋葱状富勒烯的制备
1．2．3 纳米洋葱状富勒烯的机理研究
1．2．4 纳米洋葱状富勒烯的性能及应用
1．3 本论文的研究目标和内容
1．3．1 在制备方法与机理方面
1．3．2 在性能研究方面
参考文献
第二章 纳米洋葱状富勒烯的制备及物性测试方法
2．1 制备方法
2．1．1 电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯
2．1．2 催化热解法制备金属/纳米洋葱状富勒烯
2．2 结构表征
2．2．1 电子显微镜设备
2．2．2 X-射线衍射分析
2．3 物性测试
2．3．1 磁性测试
2．3．2 光学性能测试
2．3．3 Raman光谱测试
参考文献
第三章 电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯
3．1 引言
3．2 电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯的结构表征
3．2．1 宏观形貌
3．2．2 超微观结构
3．2．3 X-射线衍射分析
3．2．4 Raman分析
3．3 电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯的影响因素分析与工艺条件优化
3．3．1 等离子电弧的物理基础
3．3．2 电流的选择
3．3．3 催化剂的选择
3．3．4 缓冲气体对洋葱状富勒烯的影响
3．3．5 阳极给进速度以及电极间距的影响
3．4 纳米洋葱状富勒烯的生长机理
3．4．1 电场的生长机制
3．4．2 两类速度分布相关的生长机理
3．4．3 纳米洋葱状富勒烯的生长机制
3．5 催化形成纳米洋葱状富勒烯的过程
3．5．1 单体纳米洋葱状富勒烯的生长过程
3．5．2 内包金属纳米洋葱状富勒烯的生长过程
3．6 小结
参考文献
第四章 催化热解法制备金属/纳米洋葱状富勒烯
4．1 引言
4．2 催化热解法制备金属/纳米洋葱状富勒烯的结构表征
4．2．1 宏观形貌
4．2．2 超微观结构
4．2．3 X-射线衍射分析
4．2．4 特殊形貌富勒烯的观察
4．3 影响催化热解法制备金属/纳米洋葱状富勒烯的因素分析
4．3．1 反应温度对产物的影响
4．3．2 催化剂前驱体的影响
4．3．3 气体流量对产物的影响
4．3．4 生长促进剂对产物的影响
4．3．5 最佳工艺参数确定
4．4 金属/纳米洋葱状富勒烯的生长机理探讨
4．4．1 催化热解法制备金属/纳米洋葱状富勒烯的生长过程简述
4．4．2 金属/纳米洋葱状富勒烯的生长机理
4．5 生长机理对特殊形状管状物生长的解释
4．5．1 内包金属微粒的纳米碳管生长的解释
4．5．2 其它特殊形状碳纳米管生长的解释
4．6 小结
参考文献
第五章 纳米洋葱状富勒烯的物理性能研究
5．1 金属/纳米洋葱状富勒烯的磁性
5．1．1 磁化曲线
5．1．2 磁滞回线
5．2 纳米洋葱状富勒烯的光学性能
5．2．1 纳米洋葱状富勒烯的荧光性能
5．2．2 纳米洋葱状富勒烯的能带结构
5．3 纳米洋葱状富勒烯的Raman光谱
5．3．1 碳材料的Raman光谱分析
5．3．2 纳米洋葱状富勒烯的Raman光谱分析
5．4 小结
参考文献
第六章 结论
致谢
攻读博士学位期间发表的论文
博士学位论文独创性说明
发布时间: 2005-11-14
参考文献
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