完全由sp軌道雜化成鍵構成的一維納米碳材料—“卡拜”,因理論預測其擁有世界最高的楊氏模量（石墨烯、碳納米管的兩倍）、隨拉伸可調(diào)節(jié)其直接帶隙等優(yōu)異而獨特的性質(zhì),已成為納米科技新的研究熱點之一。雖然卡拜尚無法被實驗制備,但是近年來相關領域的突破性進展,尤其是:超長一維碳原子鏈存在于碳納米管中構成的碳納米線、由短碳鏈構成的白碳晶體、由sp結構與sp²結構共同構成的石墨炔等,都為研究者們展現(xiàn)出sp基納米碳材料特殊的物理化學性質(zhì)與潛在的應用前景。本課題主要圍繞含有sp結構的一維納米碳材料開展相關制備與表征工作。主要目的是拓展氫電弧放電法制備碳納米線的合適條件,提高碳納米線的產(chǎn)量和純度,通過表征與計算模擬探索碳納米線的結構性質(zhì)與生長機理,以及在氣相下尋找制備sp基一維納米碳材料的可能性。本論文的主要內(nèi)容分為三個部分:第一部分為第一章,介紹了sp基一維納米碳材料的種類與結構特征、研究歷史與最新研究進展;第二部分包含第二、三章,研究并提出了新的策略以拓展氫電弧法制備碳納米線的合適條件范圍,進行了相應的表征研究,并使用有限元模擬討論相關機理;第三部分為第四章,研究了在偏離大量制備s... 

【文章來源】：上海大學上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

三種由sp2結構構成的納米碳材料的結構示意圖

圖 1.3 基于碳的三種軌道雜化成鍵形式構成的豐富的同素異構體[17]由于碳的三種成鍵形式，研究者們也很容易想到除了 sp2與 sp3雜化成鍵成的同素異構體外，也可能存在完全由 sp 軌道雜化成鍵構成或者由 sp 與其他種軌道雜化成鍵共同構成的的碳材料[17]，如圖 1.3 所示。事實上，人們對含有

圖 1.4 Carbyne，Polyyne 和 Cumulene 的結構示意圖本課題研究目的是實現(xiàn) sp 基一維納米碳材料的高純制備，具體包括拓法制備 CNW 的合適制備條件范圍，以及在偏離一般 sp2基納米碳材料的極限條件下制備含有 sp 成分的短碳鏈分子，及相應的材料表征與物


本文編號：3572571