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本文采用二级CVD加热炉通过浮动催化法制备了气相生长碳纤维。以二茂铁固体粉末和硫磺固体粉末的混合研磨物为催化剂前驱,甲烷为碳源,氢气为载气,1100℃下在二氧化硅基底上得到了定向排列的数毫米长的碳纤维的阵列。所制备的碳纤维较前人纯度更高,定向性更好。用扫描电镜和透射电镜对碳纤维进行了形貌,结构的表征。对影响碳纤维产量和纯度的实验因素,如反应温度和掺杂物硫磺的作用进行了研究,对多种基底的实验研究表明我们的方法对基底几乎没有什么要求。
根据具体的实验设备摸索出最佳的实验参数,通过电弧放电法制备了单壁纳米碳管,化学气相沉积法制备了多壁纳米碳管。针对原始样品杂质较多的情况,进行了碳管的提纯实验,并通过扫描电镜和透射电镜给出了提纯前后样品的形貌,并对单壁碳管的分离进行了尝试。
利用合成并提纯了的多壁碳管,第一次成功地将氧化锌纳米粒子吸附在多壁碳管上。凝胶—溶胶法所制备的团聚的氧化锌纳米粒子可通过两种方法(添加表面活性剂和盐酸处理)来实现分散并荷上正电。通过静电引力机制成功地将氧化锌纳米粒子吸附在硝酸处理后带负电的碳管上,合成了氧化锌—碳管复合物,对所得到的复合物通过扫描电镜和透射电镜进行了形貌和结构表征,同时比较了这两种实现吸附方法的各自的优缺点。