浙江研制成功高纯度碳纳米管
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碳纳米管拉曼光谱三个峰摘要:一、碳纳米管简介二、拉曼光谱概述三、碳纳米管拉曼光谱三个峰的特性四、三个峰在碳纳米管表征中的应用五、总结与展望正文:碳纳米管作为一种纳米材料,具有独特的物理和化学性质,吸引了科研界的广泛关注。
拉曼光谱作为一种表征手段,对于研究碳纳米管的结构和性质具有重要意义。
本文将探讨碳纳米管拉曼光谱中的三个特征峰,并分析其在碳纳米管表征中的应用。
首先,我们来了解一下碳纳米管。
碳纳米管是由碳原子组成的纳米级管状结构,具有良好的导电、导热、力学和化学稳定性。
根据石墨烯片层卷曲方式的不同,碳纳米管可分为两类:单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)。
拉曼光谱是一种基于拉曼散射效应的表征技术,可用于测量物质的振动、转动和晶格振动等信息。
在碳纳米管研究中,拉曼光谱起到了关键作用。
碳纳米管拉曼光谱中的三个特征峰分别为:G峰、D峰和2D峰。
G峰是由于碳纳米管中的sp2碳原子振动引起的,其位置和强度与碳纳米管的结构和手性密切相关。
G峰强度较高,一般出现在约1500cm-1的位置。
D峰源于碳纳米管中的无序振动,通常出现在约1300cm-1的位置。
D峰强度较低,但与碳纳米管的直径、长度和手性有关。
2D峰是由于碳纳米管层间的范德华力引起的,出现在约2000cm-1的位置。
2D峰强度较低,对碳纳米管的手性、直径和层数敏感。
这三个峰在碳纳米管表征中的应用如下:1.通过G峰和D峰的强度比,可以初步判断碳纳米管的直径和手性。
2.2D峰可用于分析碳纳米管的层数,结合G峰和D峰的变化,可进一步确定碳纳米管的结构。
3.拉曼光谱还可以用于评估碳纳米管的分散状态和纯度,通过观察峰形和峰强度变化,可判断碳纳米管样品中的杂质和团聚现象。
总之,碳纳米管拉曼光谱三个特征峰在表征碳纳米管的结构、手性、直径和层数等方面具有重要应用价值。
科技文部分一、(9分,每小题3分)阅读下面的文字,完成6—8题。
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碳纳米管的制备及其在催化领域的应用摘要:碳纳米管,是一种具有特殊结构的一维量子材料,具有优异的催化性能,其优异的催化性能主要是由碳纳米管具有的巨大的长径比、超大的比表面积、极高的热稳定性和化学惰性以及其独特的电导性能决定的,并且由于纳米粒子作为催化剂具有表面凸凹不平、表面能高、晶内扩散通道短、表面催化活性位多等优点,使碳纳米管在催化领域有极大的发展前景。
用本文主要讨论了碳纳米管的制备、结构及其性质,并简要介绍了碳纳米管在催化领域中的一些重要应用。
关键词:碳纳米管;制备方法;催化作用引言:人们对碳元素的认识经历了很长的时间,到目前为止,已经发现了很多不同种类的碳元素组成的物质。
在18世纪时,人们就已经确定了两种碳的同素异形体:石墨和金刚石。
到了1924年人们又确定了石墨的结构。
但仅仅是由单质碳构成的物质远不止这两种,在1985年,C60的发现使人们对碳的认识提高到了一个新的阶段。
后来日本电子显微镜专家S.Iijima于1991年在高分辨电子显微镜下检测C60时发现阴极炭黑中含有一些针状物,这些针状物是由纳米级的同轴碳原子构成的管状物,相邻两管的层间距约为0.34mn,近似于C60的半径。
Iiijma将它命名为碳纳米管。
碳纳米管,是一种具有特殊结构——其外径为1-50nm,长度为几μm-几百μm,管壁可以是单层、双层、多层的一维量子材料,它的管子两端基本上都封口,重量轻,六边形结构且连接完美,具有许多优异的力学、电学和化学性能。
虽然碳纳米管到目前为止仅被发现20几年,但它已经已经显示出巨大的应用前景并且已经广泛地影响了化学、物理、材料等众多科学领域。
本文将对碳纳米管的制备方法及其在催化领域中的应用做出重点介绍。
正文:一、碳纳米管的结构和形貌碳纳米管是由类似石墨的六边形网格所组成的管状物,其中每个碳原子和相邻的三个碳原子相连,形成六边形网格结构,因此碳纳米管中的碳原子以SP2杂化为主,但碳纳米管中六边形网络结构中会产生一定的弯曲,其中可形成一定的SP3杂化键。
碳纳米管综述摘要:本文主要介绍碳纳米管的发现及发展过程,并说明碳纳米管的制备方法及其制备技术。
同时也叙述碳纳米管的各种性能与应用。
引言:在1991年日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子时,意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子,这就是现在被称作的“Carbon nanotube”,即碳纳米管,又名巴基管。
正文:碳纳米管的制备:碳纳米管的合成技术主要有:电弧法、激光烧蚀(蒸发)法、催化裂解或催化化学气相沉积法(CCVD,以及在各种合成技术基础上产生的定向控制生长法等。
电弧法利用石墨电极放电获得碳纳米管是各种合成技术中研究得最早的一种。
研究者在优化电弧放电法制取碳纳米管方面做了大量的工作。
T. W. Ebbeseo[2]在He保护介质中石墨电弧放电,首次使碳纳米管的合成达到了克量级。
为减少相互缠绕的碳纳米管在阴极上的烧结,D.T.Collbert[3]将石墨阴极与水冷铜阴极座连接,大大减少了碳纳米管缺陷。
C. Journet[4]等在阳极中填人石墨粉末和铱的混合物,实现了SWNTs的大量制备。
研究发现,铁组金属、一些稀土金属和铂族元素或以单个金属或以二金属混合物均能催化SWNTs 合成。
近年来,人们除通过调节电流、电压,改变气压及流速,改变电极组成,改进电极进给方式等优化电弧放电工艺外,还通过改变打弧介质,简化电弧装置。
综上所述,电弧法在制备碳纳米管的过程中通过改变电弧放电条件、催化剂、电极尺寸、进料方式、极间距离以及原料种类等手段而日渐成熟。
电弧法得到的碳纳米管形直,壁簿(多壁甚至单壁).但产率偏低,电弧放电过程难以控制,制备成本偏高其工业化规模生产还需探索。
催化裂解法或催化化学气相沉积法(CCVD)催化裂解法是目前应用较为广泛的一种制备碳纳米管的方法。
该方法主要采用过渡金属作催化剂,适于碳纳米管的大规模制备,产物中的碳纳米管含量较高,但碳纳米管的缺陷较多。
碳纳米管的制备方法摘要:本文简单介绍了碳纳米管的结构性能,主要介绍碳纳米管的制备方法,包括石墨电弧法、催化裂解法,激光蒸发法等方法,也对各种制备方法的优缺点进行了阐述。
关键词:碳纳米管制备方法Preparation of carbon nanotubesAbstract: The structure and performance of carbon nanotubes are briefly introduced, and some synthesis methods, including graphite arc discharge method, catalytic crackingmethod, laser evaporation method and so on, are reviewed・ And the advantages and disadvantages of various preparation methods are also described・Key words: carbon nanotubes methods of preparation纳米材料被誉为是21世纪最重要材料,是构成未来智能社会的四大支柱之一,而碳纳米管是纳米材料中最富有代表性,并且是性能最优异的材料。
碳纳米管是碳的一种同素异形体,它包涵了大多数物质的性质,其至是两种相对立的性质,如从高硬度到高韧性,从全吸光到全透光、从绝热到良导热、绝缘体/半导体/高导体和高临界温度的超导体等。
正是山于碳纳米材料具有这些奇异的特性,被发现的短短十儿年来,已经广泛影响了物理、化学、材料等众多科学领域并显示出巨大的潜在应用前景。
碳纳米管乂名巴基管,即管状的纳米级石墨晶体。
它具有典型的层状中空结构,构成碳纳米管的层片之间存在一定夹角,管身是准圆筒结构,并且大多数山五边形截面组成,端帽部分山含五边形的碳环组成的多边形结构。
乙炔制碳纳米管
一、乙炔制碳纳米管的基础知识
碳纳米管那可是超酷的材料呢。
乙炔制碳纳米管这个事儿啊,就是利用乙炔这种物质来制造碳纳米管啦。
乙炔是一种有两个碳原子和两个氢原子的化合物,它的化学性质挺活泼的。
碳纳米管呢,就像是超级微小的管子,但是它们的性能可不得了,强度特别高,导电性也很棒。
二、乙炔制碳纳米管的反应原理
简单来说,在特定的条件下,乙炔分子会发生一系列复杂的反应。
那些碳原子会重新排列组合,慢慢地就形成了碳纳米管的结构。
这个过程就像是小积木按照特定的方式搭建起来,变成一个超级酷的建筑一样。
这里面涉及到一些化学键的断裂和重新形成,化学的世界就是这么神奇。
三、乙炔制碳纳米管的实验方法
1. 首先得有合适的反应设备,就像一个特殊的小房子,能让乙炔在里面发生反应。
这个设备得能够控制温度、压力等条件。
2. 然后要准备高纯度的乙炔气体,杂质太多可不行,会干扰反应的。
3. 还要有催化剂,催化剂就像是一个小助手,能让反应更快更顺利地进行。
不同的催化剂可能会对碳纳米管的产量和质量有不同的影响呢。
四、乙炔制碳纳米管的应用前景
1. 在电子领域,因为碳纳米管导电性好,可以用来制造超小的电子元件,说不定以后我们的手机电脑都会因为它变得更小更强大。
2. 在材料领域,它的高强度可以用来增强其他材料,就像给普通材料穿上一层超级铠甲。
3. 在能源领域,也有可能会被用来储存能量之类的,这对我们未来的能源发展可太重要啦。