In this research, we are going to develop a new but effective method to achieve controllable orientation of carbon nanotube arrays. By using porous alumian templates, combined with eletrochemical deposition and chemical vapor deposition, one-dimensional metal/carbon nanotube heterojunction arrays have been prepared. Ferromagnetic nanowires with carbon nanotubes together can be realigned by a strong magnetic field. Therefore, the orientation of carbon nanotube arrays could be well controlled with a strong magnetic field. Both the morpology and the struture of the carbon nanotube array after realignment will be characterized and analyzed. The reorientation mechanism of carbon nanotubes by a strong magnetic field will also be studied to build up a reasonalbe relationship between parameters of magnetic treatment and the degree of realignment of carbon nanotubes. Furthermore, the performance of these nanocomposites, such as optical property, electrical property and photoelectric property, will be studied. This study provides a theory basis for these nanocomposites to be applied into microelectronic technology, polarizer, electromagnetic wave absorption, field emssion display and so on.
本项目拟发展一种全新的有效的调控碳纳米管阵列的取向的方法。利用硅基多孔氧化铝模板,结合电化学沉积和化学气相沉积制备由单晶镍纳米线和多壁碳纳米管组成的一维轴向异质结阵列。通过引入强磁场,铁磁纳米线牵连碳纳米管重新取向,从而实现碳纳米管阵列的方向可控。研究通过强磁场热处理得到的碳纳米管阵列的形貌结构,探讨强磁场诱导碳纳米管重新取向的机制,建立强磁场热处理条件与碳纳米管阵列取向的关系。本课题进一步研究该一维轴向异质结阵列材料的光学性能、电学性能以及光电性能等,为研究、开发在微电子技术、偏振片、电磁波吸收、场发射显示等高科技领域具有广泛应用前景的多功能复合材料提供理论依据和应用基础。
碳纳米管除了作为功能器件中的活性元素发挥它卓越的性能以外,也可作为模板来负载各种功能性纳米颗粒。本项目利用等离子化学气相沉积技术结合胶体晶体自组装技术,实现对碳纳米管生长模式的控制,获得定向碳纳米管阵列负载Fe3C纳米颗粒的复合材料。此类复合材料具有独特的超疏水结构,在光降解甲基橙实验中显示了优异的光催化性质,经紫外光照射2 h,光催化降解甲基橙的降解率最高能达到85%。此外开展了碳纳米管与二维碳化钼纳米片的复合研究。利用水热和碳化两步法成功合成厚度不超过10 nm的Mo2C纳米片。电催化析氢结果显示Mo2C纳米片的起始电位仅在200 mV左右,Tafel斜率也较小。项目的研究为具有广泛应用前景的碳纳米管功能复合材料提供理论依据和应用基础。
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数据更新时间:2023-05-31
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