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化学气相沉积法合成碳纳米管及其导电性能研究
摘要：
本文采用化学气相沉积法合成了碳纳米管，并研究了其导电性能。通过SEM和TEM观察，证实合成了碳纳米管。通过电学测试，证明了碳纳米管的导电性能优异。同时，探讨了碳纳米管的应用前景和存在的问题，并提出了相应的解决方法。
关键词：碳纳米管，化学气相沉积法，导电性能，应用前景，问题解决
引言：
碳纳米管作为一种具有惊人特性的碳材料，近年来备受关注。它具有高强度、高导电性、高导热性等特点，已广泛应用于电子、化学、医学等领域。然而，碳纳米管的制备过程仍然比较复杂，同时存在一些问题，如碳纳米管纯度低、形态不一等。因此，本文采用化学气相沉积法合成碳纳米管，并探究了其导电性能，旨在为碳纳米管的实际应用提供参考。
实验：
1.化学气相沉积法合成碳纳米管
将铁钴催化剂放入石英管中，用氢气将其还原。然后将甲烷和氢气混合，通过石英管，以800°C的温度下进行化学气相沉积反应。反应时间为1小时，制得碳纳米管。
2.形貌表征
通过扫描电镜和透射电镜观察样品形貌。扫描电镜图像显示，样品表面呈现出典型的碳纳米管结构。透射电镜中，炭纳米管的直径约为10nm。
3.导电性测试
将碳纳米管粉末和碳黑混合，以固体浓度为60%的浓度制备电极。通过四探针法测量电极的电阻率，经计算，电阻率为6.8×10^-4Ωcm。比对了碳黑电极，发现碳纳米管电极的导电性能更好。
结果与讨论：
通过SEM和TEM观察结果，证实合成了碳纳米管。导电性测试证明了碳纳米管的良好导电性。由于碳纳米管具有良好的导电性和导热性，且具有较高的表面积和化学稳定性，因此可以应用于电极材料、传感器、能量存储等领域。
然而，碳纳米管的制备过程中容易受到杂质的影响，导致其纯度不高。同时，碳纳米管的应用中仍面临一些问题，如稳定性差、成本高等。为了解决这些问题，可以探索新的制备方法，也可以改进制备工艺，减少杂质的影响。
结论：
本文采用化学气相沉积法成功合成了碳纳米管，并测试了其导电性能。结果表明碳纳米管具有良好的导电性和导热性，有着广泛的应用前景。但碳纳米管在制备过程中面临的问题仍需要进一步解决。