碳纳米材料及其复合材料的合成与表征

题名:碳纳米材料及其复合材料的合成与表征
作者:李光达
学位授予单位:山东大学
关键词:纳米材料;;碳空心球;;碳纳米管;;复合材料
摘要:
 本论文主要研究微尺度的碳材料的合成新方法,在对碳纳米管、碳空心球以及含碳复合材料的合成应用等方面的发展现状进行充分调研的基础上,采用过渡金属化合物还原法、催化分解法、水浴加热法等简单温和的制备方法和反应路线,成功的合成出不同直径的碳纳米管、碳空心球、碳实心球、碳橄榄球、碳纳米棒以Ring neodymium magnet及基于碳纳米管的稀土复合材料。通过实验结果的分析和相关的文献报道,分别对它们的生长机理和各种性质进行了探讨和研究。论文的主要内容归纳如下:
 1.利用聚乙二醇(PEG)和NiC_2O_4、CoC_2O_4在450℃下反应,制备出了高产率的顶端分别包覆镍、钴金属颗粒的碳纳米管。利用二茂铁与NaN_3在350℃下反应,制备出了高产率的顶端包覆铁金属颗粒的碳纳米管。系统的研究了金属催化剂颗粒的大小与碳纳米管直径的关系,包覆金属颗粒的碳纳米管的磁性,碳纳米管http://www.chinamagnets.biz/的热稳定性,并对反应机理进行了探讨。
 2.在成功合成碳纳米管的基础上,对所得的碳纳米管进行后处理,制备了碳纳米管表面负载稀土(Eu、La、Ce、Pr、Nb)氢氧化物的复合材料。实验过程在80℃水浴条件下进行,这种制备方法简单温和,可以用来合成其它许多含碳的复合材料。对碳纳米管与Eu氢氧化物的复合材料的研究表明,它可以表现出明显的光致发光。
 3.丰富和发展了有机体系中合成碳纳Ring neodymium magnet米材料的制备技术。利用丙酮作为碳源,NaN_3作为催化剂,合成出了碳空心球。通过对反应物比例和催化剂的调整,制备出了碳实心球、碳橄榄球和碳纳米棒。并分别对其生长机理进行了讨论;并研究了碳空心球的热稳定性和比表面积。
学位年度:2009