三维碳纳米材料的研究进展.pdf

第18卷第4期功能材料与器件学报Vol.18，No.4
2012年8月JOURNALOFFUNCTIONALMATERIALSANDDEVICESAug．，2012

文章编号:1007－4252(2012)04－0267－05

三维碳纳米材料的研究进展

关磊
(辽宁石油化工大学，化学与材料科学学院，辽宁抚顺113001)

摘要:三维碳纳米材料具有不同的结构和形貌，具有优异的电学、光学和磁学性质。在电子器件、传
感器、光电材料、磁性材料和其它功能的材料等领域显示出很好的应用前景。三维碳纳米材料的结
构、形貌和应用研究已经成为碳纳米材料领域的研究前沿和热点之一。本文综述了三维碳纳米材
料的结构、形貌和应用的研究进展，探讨了该研究领域需要解决的问题以及今后可能的发展前景。
关键词:三维碳纳米材料;研究;进展
中图分类号:TQ050．4+21文献标识码:A

Progressinresearchofthree－dimensionalcarbonnanomaterials

GUANLei
(SchoolofChemistryandMaterialsScience，LiaoningUniversityofPetroleumand
ChemicalEngineering，Fushun113001，LiaoningProvince，China)

Abstract:Three－dimensional(3D)carbonnanomaterialshavedifferentstructuresandmorphologies，
whichhaveexcellentelectrical，opticalandmagneticproperties．Theyshowgoodprospectofapplications
inthefieldsofelectronicdevices，sensors，photovoltaicmaterials，magneticmaterials，otherfunctional
materials，andsoon．Theresearchofthestructures，morphologiesandapplicationsof3Dcarbonnano-
materialshasbecomeoneoftheforefrontandhottopicsoftheresearchofcarbonnanomaterials．The
structures，morphologiesandapplicationsof3Dcarbonnanomaterialsweresummarized．Theproblemsto
besolvedandpossiblefutureprospectofdevelopmentwerediscussed．
Keywords:three－dimensionalcarbonnanomaterials;research;progress

三维碳纳米材料是一类重要的碳纳米材料，是构等。三维碳纳米材料具有优异的电学、光学和磁
由大量零维、一维和二维碳纳米材料的一种或一种学性质，在电子器件、传感器、光电材料、磁性材料等
以上在保持界面清洁的条件下组成的系统，其界面领域有着广阔的应用前景。三维碳纳米材料的制备
原子所占比例较高。因此，与传统材料科学不同，不和应用研究已经成为碳纳米材料领域的研究前沿和
再将表面和界面看成是一种缺陷，而将其视为一种热点之一。三维碳纳米材料的性质和潜在应用价值
重要的组元。三维碳纳米材料主要包括碳泡沫、三与其结构密切相关。因此，归纳三维碳纳米材料的
维多孔碳、碳纳米管(CNTs)泡沫和CNTs束三维结结构及应用研究进展对于研究者们认识和继续深入

收稿日期:2012－03－10;修订日期:2012－06－05
作者简介:关磊(1981－)，男，辽宁沈阳人，讲师，研究方向为碳材料的制备与应用，E－mail:[e-mail].

书
268功能材料与器件学报18卷

研究三维碳纳米材料奠定一定的理论基础。本文综系数为43．7W/mK。Li等［8］用甲苯萃取过的沥青
述了三维碳纳米材料的结构形貌和潜在应用研究为原料，在和气氛下，热解制备中间相沥
、532KN2
进展，探讨了该研究领域需要解决的问题以及今后青，用所制得的中间相沥青，在3MPa的压力下升温
的发展前景。发泡，在733K保温一段时间，然后再经过炭化和石
墨化过程制得了碳泡沫。其导热系数在70－80W/
1三维碳纳米材料(m·K)之间，抗压强度在4．5－9MPa之间。Liu
等［9］在苯酚和甲醛的乙醇溶液中加入表面活性剂，
1．1碳泡沫
搅拌使其成为均匀的溶液，然后在上述的溶液中加
碳泡沫是一种新型的碳材料常见的制备碳泡