《碳納米管的結構控制生長》是2018年科學出版社出版的圖書,作者是張錦、張瑩瑩。
基本介紹
- 中文名:碳納米管的結構控制生長
- 作者:張錦、張瑩瑩
- 出版時間:2018年11月1日
- 出版社: 科學出版社
- 頁數:440 頁
- ISBN:9787030585219
- 定價:138.00 元
- 開本:16 開
- 裝幀:平裝
- 字數:413000
《碳納米管的結構控制生長》是2018年科學出版社出版的圖書,作者是張錦、張瑩瑩。
《碳納米管的結構控制生長》是2018年科學出版社出版的圖書,作者是張錦、張瑩瑩。內容簡介《碳納米管的結構控制生長》為“低維材料與器件叢書”之一。過去20餘年,碳納米管因其獨特的結構和優異的性能而引起了全世界科學界和工業界...
碳納米管,又名巴基管,是一種具有特殊結構的一維量子材料,其徑向尺寸為納米量級,軸向尺寸為微米量級,管子兩端基本上都封口。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離,約0.34 nm,直徑一般為2~20 nm。並且根據碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形...
《單壁碳納米管的可控生長、SPM操縱及其能帶調控》是張錦為項目負責人,北京大學為依託單位的青年科學基金項目。科研成果 項目摘要 碳納米管器件的實用化面臨諸多挑戰性的課題,如器件加工方法、碳納米管結構的可控性、以及單元器件的集成等。我們提出了單壁碳納米管的軸向能帶工程的概念,為碳納米管在未來器件中的引用...
研究氣氛種類、壓力、溫度和保溫時間等工藝參數對碳微米管及其無紡布結構(組織、形貌、成分、石墨度等)的影響;弄清原材料反應體系、氣體產物與碳微米管無紡布生長之間的關係,弄清控制碳微米管及其無紡布生長的關鍵因素,重點研究碳微米管及其無紡布的生長機制。研究碳微米管無紡布的電化學性能表現規律,揭示碳微米管及其...
其中最重要的包括跟北京大學李彥和張錦老師的合作,解決了碳納米管領域長達十年的在生長過程中實現結構控制難題,相應結果一篇發表在Nature,一篇發表在Science advances, 另一篇被Nature接受。除了關於碳納米管的研究之外,本研究中開發出的研究方法也被用來研究石墨烯等二維材料體系,例如石墨烯生長的分子動力學模擬以及...
《碳納米管的生長機理、缺陷控制及缺陷效應》是依託山東大學,由夏曰源擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 用朗日萬分子動力學模擬方法研究碳納米管的生長機理和缺陷形成和組裝的統計規律。研究各種拓撲缺陷和配位缺陷對碳納米管的電子結構的影響。從理論和實驗兩方面研究雜質和缺陷對碳納米管機械性能的影響。這些研究...
碳納米管的導電屬性取決於其螺旋(手性)結構,通常製備出的碳納米管為金屬性和半導體性碳納米管的混合物。雖然近年來碳納米管的結構控制生長與手性分離研究取得了較大進展,但單根碳納米管的手性及導電屬性調控仍是本領域研究的關鍵和難點。為此,研究人員利用球差校正電鏡圖像和納米束電子衍射圖譜對變形前後碳納米管...
實現結構和性質可控的製備是單壁碳納米管套用的基礎和關鍵,然而,經過二十餘年的努力,尚未有可能的解決方案,這已經成為碳納米管研究和套用發展的瓶頸。單壁碳納米管的製備方法目前主要有電弧放電、雷射燒蝕和化學氣相沉積法。由於電弧放電法和雷射燒蝕法難以實現和控制單壁碳納米管合適的生長速度和特定基底上的圖形化...
碳納米管自發現以來已走過20多年的歷史了,雖然在其結構控制製備方面取得了重大進展,但在單壁碳納米管的結構精確控制方面仍存在很多難題與挑戰,這也是限制單壁碳納米管在器件中套用的瓶頸問題。要實現碳納米管和石墨烯的控制生長,深入理解其生長機理是至關重要的。本項目的核心目標就是將高溫的CVD生長體系引入到...
《納米加工輔助表面上單壁碳納米管的可控生長》是張錦為項目負責人,北京大學為依託單位的面上項目。科研成果 項目摘要 在表面直接構築各種可控的單壁碳納米管基納米結構單元是目前納米器件研究領域中的熱點問之一,也是將碳納米管套用於納米器件中的瓶頸問題。本項目結合掃描探針顯微鏡(SPM)納米結構加工、納米壓印(...
加工電極尖端微細結構,雷射照射電極尖端對其局部加熱結合化學氣相沉積方法在室溫下實現碳納米管生長;在生長過程中通過快速溫度調製實現碳納米管的直徑控制;利用電阻特性採用雷射輻射實現對半導體性質碳納米管的選擇性生長;通過過布置電極和外加不同極性的電場,精確控制生長位置、方向和長度;實驗將碳納米管的生長與生成...
3.1 碳納米管的製備方法 088 3.1.1 電弧放電法 089 3.1.2 雷射蒸發法 093 3.1.3 化學氣相沉積法 094 3.1.4 其他方法 097 3.2 碳納米管的結構控制製備 098 3.2.1 形貌控制 098 3.2.2 導電屬性控制 107 3.2.3 手性控制 111 3.3 碳納米管的生長機理 114 3.3.1 研究方法 114 ...
納米材料化學與譜學課題組(張 錦):主要從事納米材料的控制生長及其譜學研究。當前的研究興趣包括:單壁碳納米管的結構控制生長方法;金屬性/半導體性單壁碳納米管的選擇性生長方法;單壁碳納米管/石墨烯的拉曼光譜;大面積碳納米管陣列的製備及其套用研究等。分子材料與分子器件課題組(郭雪峰):主要從事分子材料...
5.6.2 促進骨組織修復生長和神經再生 5.6.3 碳納米管材料的生物相容性與安全性問題 第6章 石墨烯與非碳納米管簡介 6.1 石墨烯 6.1.1 石墨烯的發現 6.1.2 石墨烯的結構 6.1.3 石墨烯的製備 6.1.4 石墨烯的性質 6.1.5 石墨烯的套用 6.2 非碳納米管 6.2.1 非碳納米管的製備 6.2.2 硫...
與普通的有機小分子和生物大分子相比,碳納米管具有獨特的管狀納米結構和優異的物理化學性能,其可控自組裝是自組裝體系中新穎和極富挑戰性的前沿課題之一,在研製微納反應器、藥物載體等領域具有重要的套用前景。本項目採用CVD方法,以酞菁鐵為原料,以氬氣和氫氣為載氣,通過控制各種生長參數,製備出尺寸均勻、具有不...
碳納米管除了作為功能器件中的活性元素髮揮它卓越的性能以外,也可作為模板來負載各種功能性納米顆粒。本項目利用等離子化學氣相沉積技術結合膠體晶體自組裝技術,實現對碳納米管生長模式的控制,獲得定向碳納米管陣列負載Fe3C納米顆粒的複合材料。此類複合材料具有獨特的超疏水結構,在光降解甲基橙實驗中顯示了優異的光催化...
然而,其形貌、方向和結構等的有效可控制備是其實現套用的關鍵,也是國際上的研究熱點。本項目圍繞一維碳納米材料的可控生長這一關鍵科學問題,提出了具有我們自己特色的利用電場、磁場和放電等離子燒結(SPS)等對一維碳納米材料進行控制生長的方法和技術,並對其製備工藝、生長機理、微結構特徵、性能和套用等進行了系統...
認識碳納米管在氣流中的組裝,揭示碳納米管的氣相組裝機理,是從根本上控制碳管纖維的結構和提高纖維的性能的關鍵。本項目按照計畫書項目目標和內容,圍繞碳納米管在氣流中的組裝的主題,通過研究合成反應、探測反應區溫度場和流場、纖維結構,揭示了氣相流中碳管的生長和組裝機理,進而研究了反應場控制、紡絲方法和...
本項目採用化學氣相沉積法製備了陣列碳納米管薄膜,對陣列碳納米管薄膜的各項結構參數的控制進行了系統研究。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對樣品形貌以及結構進行了表征。研究了催化劑濃度、載氣流速、生長時間等對陣列碳納米管薄膜厚度和巨觀取向等參數的影響規律,...
管內填充納米異質基元是實現碳管結構、物理、力學特性改進十分有效的手段。碳管生長、填充及細微結構的有效可控實施,有賴於揭示填充碳管局部存在和誘發的微細現象、能質傳遞規律及其對性能影響的深刻認識,從根本上實現微細觀控制,使新材料、新技術的潛力得以充分發揮,為各種納米原型器件研製提供有力支撐。本項目從碳...
半導體型單壁碳納米管是迄今為止最好的半導體材料之一,可望取代現有的矽基半導體。但是,傳統合成方法所獲得的單壁碳納米管是半導體型和金屬型的混合物,嚴重限制了其在微電子等領域的套用。本項目發展了改進的電弧法,有效地控制了單壁碳納米管的結構及電子性質,實現了半導體型單壁碳納米管的選擇性生長。首先,...
2、發展了一系列碳納米管的長度與直徑的高精度結構控制技術。首次實現兩個不同直徑、層數和手性的多壁碳管的無縫焊接,從而實現碳管的可控加長甚至碳管和石墨烯的無縫互連(Materials Horizons, 2019,封面);利用電子束輻照並同時輔以高溫退火,實現單根或多根碳管直徑和長度的無損縮減和高精度調控,並提出了一種...
常規粘附材料掣肘於自身的作用機制,或結構對溫度變化的敏感性,已不能滿足日益增長的需求。亟需開發能套用於高低溫特殊環境中的粘附材料。本項目擬採用全自動Super-growth CVD技術,通過碳源、氣流、溫度、催化劑活性等生長條件的精確調控,實現對碳納米管高度、純度、密度等結構因素的控制,研究結構特性對其熱穩定性的...
本項目圍繞碳基納米籠/納米管的製備科學與性能開展研究,主要進展如下:以我們前期生長碳納米管時揭示的碳六元環生長機理為指導,將模板控制和CVD生長相結合,以具有多尺度分級結構的MgO為模板,發展了擁有自主智慧財產權、可方便製備碳基納米籠新材料的新技術路線,所得碳基納米籠具有超大比表面、獨特多尺度分級結構(...
本項目的研究重點是弄清碳錐-碳納米管複合結構的製備工藝與生長機理:通過升溫效應、氣氛效應、催化效應、襯底效應及退火效應的實驗觀測,分析芯體過程、錐體過程及弛豫過程的特徵與規律,從微觀機制上分析複合結構的形成與機理;在對結構特徵及其製備依賴性充分認識的基礎上,尋求結構控制和最佳化工藝。同時著重研究針尖的...
碳納米管基感測器需要碳納米管與導電電極的有效結合,包括電連線與機械結合,都需要穩定牢固。目前碳納米管與巨觀結構的結合方式僅有兩種,其一是單端結合,其二是雙端結合,這種結合是一種跨尺度結合,至少跨納微尺度,多數跨宏微納尺度。常規的碳納米管集成方式包括:簡單塗覆,絲網印刷,直接生長和微操作焊接,其中...
10.《納米管控制生長和生長機理研究》,溫州市科學技術獎一等獎,排名第二,2010年12月;11.《超長定向單.碳納米管的生長和結構表征》,省高校科研成果獎二等獎,排名2,2010年12月;12.《納米管控制生長和生長機理研究》,浙江省科學技術獎二等獎,排名2,2010年12月。
3、發展了一套低溫電漿化學氣相沉積技術,製備出各碳層手性近於一致的多壁碳納米管和單壁硼碳氮化合物納米管,這些工作是納米管精細結構可控制生長和純半導體性納米管合成研究的重要探索。在Nature Nanotechnology/NANO LETT/JACS/PRL等雜誌上合作發表SCI論文60餘篇,其中APL文章20篇;被他人SCI文獻引用超過1000次...
范守善長期從事納米材料與低維物理的研究。近十餘年來研究方向集中在碳納米管陣列、薄膜和長線的控制合成、性能表征和套用探索領域。在深入揭示和理解碳納米管生長機理的基礎上,實現了超順排碳納米管陣列、薄膜和線材的可控制與規模化製備,研究並發現了碳納米管材料獨特的物理化學性質,基於這些性質發展出了碳納米管...