新型催化剂控制生长单壁碳纳米管及其机理研究的任务书.docx

新型催化剂控制生长单壁碳纳米管及其机理研究的任务书
任务书：
题目：新型催化剂控制生长单壁碳纳米管及其机理研究
1、研究背景：
单壁碳纳米管（SWCNTs）具有长寿命、高稳定性、高电导率、热稳定性等优秀的物理和化学性质，因此在纳米电子学、生物医学、化学传感器、催化剂等领域有着广泛的应用前景。目前SWCNTs的制备方法主要包括化学气相沉积（CVD）、化学液相沉积（CLS）和电化学制备法等。但目前单壁碳纳米管的生长仍面临许多问题，例如限制在碳纳米管晶体生长方向的选择性、无序性、低生长效率等问题，因此如何有效地制备高品质的SWCNTs仍是一个具有挑战性的课题。
2、研究目的：
本研究旨在研究新型催化剂对SWCNTs生长的影响以及机理，并提高SWCNTs的制备效率和质量，从而拓展SWCNTs在纳米电子学、生物医学、化学传感器、催化剂等领域的应用。
3、研究内容：
（1）研究新型催化剂在SWCNTs生长中的作用机理，深入理解SWCNTs的生长过程。
（2）探究新型催化剂的物理和化学性质对SWCNTs生长的影响，提出具有应用前景的优秀催化剂。
（3）优化SWCNTs的生长条件，提高生长效率和质量。
（4）利用TEM、SEM、XRD、XPS、Raman等技术对制备的SWCNTs进行表征和分析，分别从晶体结构、物理、化学和光学性质等方面进行分析。
4、研究方法：
本研究采用CVD法制备SWCNTs，采用自行设计的催化剂作为催化剂，通过改变生长条件、催化剂的物理和化学性质等因素来探究其对SWCNTs生长的影响。研究方法包括，但不限于：热重分析、SEM、TEM、XRD、XPS、Raman光谱等表征技术。
5、预期成果：
（1）获得能够有效促进SWCNTs生长的新型催化剂；
（2）深入了解SWCNTs的生长机理，提出改善SWCNTs生长的多种途径；
（3）SWCNTs的生长效率和质量得以提高，为其在纳米电子学、生物医学、化学传感器、催化剂等领域的应用提供良好的条件和基础。
6、研究进度安排：
月份计划工作
1-3文献调研、催化剂制备及表征技术学习
4-6不同催化剂性质对SWCNTs生长效果的评价和分析
7-9生长条件优化和温度、气压等生长参数对SWCNTs生长的影响
10-12SWCNTs的表征和分析以及机理研究
13-15论文撰写和修改
7、研究经费及论文发表安排：
（1）预估经费：
本项目的预估经费为XX万元，其中包括催化剂制备和表征技术、SWCNTs制备和表征技术、消耗品、研究人员工资、实验室设施等。
（2）论文发表安排：
计划在项目结束后，撰写并投稿一篇学术论文，同时向国内外相关期刊投稿。
8、研究团队：
项目组由x名博士后、x名博士生和x名硕士生组成。其中，主要研究人员均具有多年的实验研究经验和扎实的理论研究基础，能够熟练操作各种化学及物理分析工具和设备，能够完成该项目的所有研究工作。