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本论文通过在MeAPO-5晶体中组装单壁碳纳米管的途径提高了碳纳米管的质量和密度,并考察了有机模板剂TPA在CoAPO-5晶体孔道中分解形成碳纳米管的过程.生长出了AlPO<,4>-5晶体,并对其进行参杂生长出MeAPO-5(Me=Si、Co、Cr、Ti)晶体.光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观测了晶体的质量;X射线粉末衍射仪(XRD)和红外吸收(FTIR)分析了晶体的结构,其结果表明MeAPO-5晶体和AlPO4-5晶体具有同样的晶体结构;X射线荧光分析(XRF)测试了晶体的成分,其结果显示当Si进入晶格取代了P,而Cr和Co取代的却是Al.通过热解AlPO<,4>-5和MeAPO-5晶体一维孔道中的有机模板剂(在晶体生长过程中引入的)合成出超细单壁碳纳米管.用不同有机模板剂(三乙胺(TEA),三丙胺(TPA),和氢氧化四丙基铵(TPA+))合成出AlPO<,4>-5单晶,以此单晶作为模板组装出碳纳米管.拉曼光谱和偏振吸收光谱测试结果显示:增加AlPO<,4>-5晶体孔道中有机模板剂的炭的含量有助于提高碳纳米管的质量和密度.利用不同MeAPO-5晶体,以及不同参杂浓度的晶体作为模板组装碳纳米管,其结果显示在SAPO-5和CoAPO-5晶体孔道中的碳纳米管的质量比在AlPO<,4>-5、CrAPO-5和TiAPO-5晶体孔道中的好得多,密度也要大得多.而且随着Si在SAPO-5晶体中的含量的增加,碳纳米管的质量和密度也有显著的提高.红外吸收的结果显示:由于杂质原子进入晶格中,产生了Brψnsted酸位,从而改善了晶格的催化性能,使TPA的分解更加剧烈,进而提高了碳纳米管的质量和密度.利用红外吸收和拉曼光谱仪,我们研究了随着温度变化CoAPO-5晶体孔道中TPA的分解形成碳纳米管的过程.其结果表明TPA在673 K分解后首先生长成石墨层,进而生长成碳纳米管.与AlPO<,4>-5晶体相比,这个分解温度明显的降低了.