纳米碳管的制备及场发射性质研究的综述报告.docx

纳米碳管的制备及场发射性质研究的综述报告
纳米碳管（Carbonnanotube,CNT）是一种由碳原子构成的管状纳米材料，具有高强度、高导电性、高导热性、高比表面积等优异性质，被认为是当今材料科学领域的热门研究对象之一。本文将围绕纳米碳管的制备及场发射性质开展综述报告。
一、制备方法
1.CVD法
气相沉积法（ChemicalVaporDeposition,CVD）是目前制备CNT的一种主流方法。其主要原理是将碳源在高温下分解成原子，从而在观察样品的硅基底上生长出精细的CNT。CVD法制备纳米碳管具有生长速度快、直径和长度可调节、生长温度和细节可控等优点。
2.火炬法
火炬法（ArcDischarge）是一种拉丝或研磨碳棒的技术，在氩气中施加高电弧以产生高温和高压，从而生长CNT。其制备CNT的优点是可批量制备、生长出CNT的质量较高，但有些时候会受到碳纤维污染等因素的影响。
3.水热法
水热法（HydrothermalSynthesis）是一种自我组装和热处理的技术。将棕煤炭或干燥的葡萄糖在含NaOH和Na2CO3的水溶液中反应，从而制备出CNT。该法可在较低的反应温度下，实现工业规模制备CNT，但成本较高。
二、场发射性质研究
纳米碳管是一种材料的同质异型体，可以是单壁纳米碳管（Single-WalledCarbonNanotubes,SWNTs）或多壁纳米碳管（Mutli-WalledCarbonNanotubes,MWNTs）。在场发射方面，这两种型号具有不同的磁场动力学和发射参数。
SWNTs的场发射特性主要受到长度和结构的影响，在内部振荡时SWNTs易振荡发射机制，从而提高其发射效率。同时，添加聚合物或金属导电材料也能提高SWNTs的场发射性能。
相比而言，MWNTs在场发射方面表现不如SWNTs稳定。这是因为MWNTs的内部间隙多和缺陷多，其发射效率较低、时间延迟高和能量消耗大。
未来展望
CNT的研究广泛应用于电子微型器件、电磁微波等技术的发展，因此CNT的特性研究越来越重要。未来的研究应集中于改进制备CNT的技术，提高CNT的质量和量产率，同时应探索纳米材料与其它化学材料的合成和应用方面的研究等。