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!00"年第1期#$%&’()*#+(,-.*/!00"31 ·· !"第!2卷炭素技术4567!2 碳纳米材料制备方法及其应用特性 陈壹华 (华南师范大学南海学院,广东南海!"#""!) 摘要:纳米材料被誉为"$世纪的重要材料,而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其本身所拥有的潜在优越性,在化学、物理 学及材料学领域具有广阔的应用前景,成为全球科学界各级科研人员争相关注的焦点。本文依据目前碳纳米材料的研究发展 现状,阐述了碳纳米材料研究制备中所采用的方法,并对其制备的碳纳米材料的性能,及其应用特性进行了初步探讨、对比与 分析。 关键词:碳纳米材料;碳纳米管;制备方法;应用特性 中图分类号:%&$’()$;*+’#’文献标识码:,文章编号:$--$.’)/$("--#)-&."#.-! 8$(.9$#).%,(:8*)+’;/$(;$<<=,#$),’( #+$%$#)*%/’9#$%&’(($(’>8$)*%,$=/ 012345.678 938:6850;<<=>=;?@;7A6065:83;BC8<D:5E=BF5AG38:685H78:>I;:>!"#""!J $?@ABCDAE38:;KC8A=B58<5F:8C=I8F85CL;BA8:M=C8A=B58<5:"$M=:A7BGN8:IA6=B=5FE=BG8OB;8I8LL<5M8A5;:L;A=:A58<F?;B M8BO;::8:;KC8A=B58<?;M7F=IOGFM5=:A5?5MB=F=8BM6=BF8<<;E=BA6=P;B<I5:M6=C5FABGNL6GF5MF8:IC8A=B58<FFM5=:M=FO=M87F=;? 5AF:=PF;BA8:I5AF<8A=:A8IE8:A8>=(,I;LA=IC8:7?8MA7B5:>C=A6;IF5:B=F=8BM6LB;M=FF;?M8BO;::8:;KC8A=B58<5F5:AB;I7M=I 8MM;BI5:>A;5AFFA7IG8:ILB;>B=FF:;P5:A65FL8L=BN5AFL=B?;BC8:M=8:I8LL<5=IM68B8MA=B5FA5M=AM8B=LB=<5C5:8B5<GI5FM7FF=IN M;:AB8FA=I8:I8:8<GQ=I( FGHI5BJ@R08BO;::8:;KC8A=B58<SM8BO;::8:;KA7O=FSC8:7?8MA7B5:>C=A6;IS8LL<5=IM68B8MA=B 纳米材料是指具有成相或晶粒结构的长度)球、碳纳米管和碳纳米管粒子及催化剂粒子等,其 $--:C的材料。它包括具有颗粒尺寸为$T$--:C中尤以网状具有螺旋、管状结构的碳纳米管性能特 的超微粒子材料和由纳米超微粒子组成的纳米固别突出,其质轻、近六边形完美一维结构,以及本身 体材料。自$UU$年V5W5C8采用高分辨电镜所具有的奇特力学、电磁学和化学性能,借助纳米 () 1X*2Y从制取0&-的阴极结疤中首次发现碳纳材料本身的自组装效应、小尺寸和量子及表面效 米管以来Z$[,由于其纳米量级的径向结构上和微米应,与其他材料复合,广泛应用于场发射电子源用 量级的轴向结构所表现出的典型的一维量子性,以微型电子元件(如纳米线、纳米棒、纳米电子开关、 及其一维量子材料所具有的高机械强度、超常的磁记忆元件等)、纳米储氢材料、超大容量双电层电容 阻和导热性与电学性能等Z",’[,这种纳米尺寸的炭材料、微型零件(如微型齿轮、分子线圈、活塞、泵)、 质网状物立即引起全球物理、化学与材料学的极大隐形飞机的雷达吸波材料、光导材料、非线性光学 关注,从各个方面尝试进行研究,探索其合成方法,材料、软铁磁性材料和分子载体及生物传感材料 以寻求合适的纳米材料结构与生长机制,研制出适等。本文着重概述了目前碳纳米材料研究中所采用 合研究需要的碳纳米材料。的制备方法,并就其所制备的材料应用特性进行分 目前,经全球科学界的大量充分有效的研究,析、对比与探讨。 合成碳纳米材料的方法已有各种开发应用,如具有 宏观量合成的石墨电弧法、化学气相沉积法(催化K碳纳米材料的制备方法 裂解法)以及激光蒸发法等,其制备的材料特性也 存在极大差异,有碳纳米颗粒、无定形碳、碳纳米碳纳米材料因其表现出的小尺寸效应、表面效 作者简介:陈壹华男$U&!年出生,硕士,高级实验师,主要从事炭素材料与\0+工艺的研究和实验开发管理工作,2.C85<R G56M6=:]$"&(M;C。 收稿日期:"--)K-!K$$ ·· 第%期陈壹华碳纳米材料制备方法及其应用特性!" 应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点,从体采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析观 而使其纳米粒子出现了许多不同于常规固体的新察,镜下可以看到:集中于阴极端部圆柱状沉积物周