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通过电弧等离子体法制备、合成了 SiC、TiC纳米粒子,通过阳极氧化法与磁控溅射制备了镀铜TiO2纳米管阵列,以此为催化剂,通过化学气相沉积法(CVD)催化生长了碳纤维。具体的研究工作如下:一:通过氢电弧法,制备了碳化硅纳米粒子,并以提纯后的碳化硅纳米粒子为催化剂,乙炔为碳源,在管式炉中利.用化学气相沉积(CVD)法制备了纳米碳纤维(CNFs)。利用X射线衍射谱仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM),对碳化硅和碳纤维进行了形貌及结构分析,结果表明,得到的碳化硅为结晶良好的面心立方的β-SiC晶体,粒径大约在40-150 nm之间,其中混有少量的Si杂质可以通过HF酸洗除去,以提纯后的SiC为催化剂进行化学气相沉积得到的碳纤维以碳化硅粒子为中心对称生长,直径与碳化硅粒子直径大致相当,当催化剂颗粒各向异性时产物多为螺旋型纳米碳纤维,而当催化剂颗粒表现为各向同性时,得到的多为直线型碳纤维;纳米碳纤维的生长模式符合“类液相”模型,螺旋纤维的产生是因为催化剂颗粒表面能不同。二:利用电弧等离子体法制备了 TiC纳米粒子,并以TiC纳米粒子为催化剂,乙炔为碳源,在管式炉中生长了纳米碳纤维。利用XRD、SEM、TEM、HR-TEM等手段对TiC纳米粒子及碳纤维进行了表征,结果表明,得到的TiC晶型为面心立方,单个粒子的粒径在10-50nm之间,颗粒形貌规整、粒径均匀,但是由于粒径较小,催化剂粒子大多团聚成较大颗粒;以CH4为碳源制备的TiC中Ti杂质含量相对较少;以纳米TiC为催化剂得到的碳纤维,既有直线型又有螺旋型,纤维以催化剂为中心对称生长,其直径与催化剂粒径大致相等;碳纤维的生长模式取决于催化剂粒子的结构,催化剂粒子暴露的晶面发生变化时,纤维的生长模式改变。三:利用阳极氧化法制备了 Ti02纳米管阵列,并用磁控溅射法在阵列上镀铜,然后以此阵列为模板,铜为催化剂,-乙炔为碳源用CVD法催化生长了碳纤维;对产物进行了 SEM表征,结果表明此方法制备的纳米碳纤维在某些区域取向生长;该方法得到的碳纤维都是直线型。进一步的实验探究了阳极氧化电压、磁控溅射镀铜的时间以及CVD反应的时间等因素对碳纤维形貌的影响,结果表明,在实验所用溶液中阳极氧化电压为50 V时得到的Ti02纳米管阵列管壁完整,管径约60-70nm;随磁控溅射时间和CVD反应时间增长,碳纤维趋于取向生长。