新型碳納米線的生長機理及其拉曼光譜研究

《新型碳納米線的生長機理及其拉曼光譜研究》是依託上海大學，由趙新洛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新型碳納米線的生長機理及其拉曼光譜研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙新洛
• 依託單位：上海大學

中文摘要

碳是自然界分布非常普遍且與宇宙起源、生命起源以及人類生活密切相關的一種元素。碳元素存在著眾多同素異形體（如，金剛石、石墨、碳納米管等），但人類對真正的一維納米材料-碳鏈(sp雜化軌道成鍵)卻知之甚少。.碳納米線是在碳納米管中心空洞裡插入直線狀碳鏈形成的一種新型一維碳納米材料。理論計算表明，碳納米線不僅具有超越碳納米管的機械強度、導電性和導熱性，並可用於製造世界最小的納米器件。.本項目探索直流氫電弧放電法中碳納米線的生長機理，尋找最佳製備條件、提純條件，獲取高純碳納米線樣品。尋找利用表面增強拉曼光譜散射技術獲取單根碳納米線拉曼光譜信息的新方法，闡明碳納米線每根拉曼光譜譜線的起因。研究碳納米管對碳鏈晶格結構、能帶結構以及拉曼譜線位置、強度的影響，揭示碳納米管與碳鏈之間相互作用規律。本項目的研究結果，不僅對碳納米線、夢幻般的一維碳鏈基本物性的理解有重要意義，也為一維碳基納米器件的開發奠定基礎。

結題摘要

碳納米線是在碳納米管中心空洞裡插入直線狀碳鏈形成的一種新型一維碳納米材料。理論計算表明，碳納米線不僅具有超越碳納米管的機械強度、導電性和導熱性，並可用於製造世界最小的納米器件。 本項目研究了直流氫電弧放電法中多壁碳納米管型碳納米線的生長機理，尋找到最佳製備條件和提純條件。利用表面增強拉曼光譜散射技術獲取了單根多壁碳納米管和單根碳納米線的拉曼光譜信息，闡明了碳納米線每根拉曼光譜譜線的起因。發現了一種簡單且可控的製備碳納米線的新方法—高溫熱處理法，在超小內徑、高結晶性雙壁碳納米管和多壁碳納米管中成功地生長出一維直線狀碳鏈。此外，成功地製備出超小直徑的單壁、雙壁碳納米管，並發展了氫提純技術，為製備結構最為簡單的單壁、雙壁碳納米管型碳納米線提供了原材料支持。 本項目的研究結果，不僅對碳納米線、夢幻般的一維碳鏈基本物性的理解有重要意義，也為一維碳基納米器件的開發奠定基礎。