碳纳米管内水-冰相变的研究

当受限于一定的空间内时(受限效应,尤其是纳米尺度空间)，由于量子效应、边界效应，材料会呈现出独特的电子输运、热学性质。本项目旨在利用碳纳米管中空内腔，通过物理、化学方法将水引入碳纳米管内腔。利用单壁碳纳米管特征振动模式-呼吸模(Raman谱)来研究水分子与碳原子的相互作用。同时,这种相互作用可以使管的费米能级移动而引起电阻发生改变。因而,通过电信号测量，我们也可以研究水分子与碳原子的相互作用。拉曼谱重点研究大量样品的情形，电信号测量重点研究单根碳纳米管内的情况。二者结合使我们从不同方面开展管内水-冰相变研究。研究内容主要包括：(1) 碳纳米管开口、使水进入管内方法研究。(2)通过变温Raman研究水与碳纳米管内壁碳原子的相互作用。（3）研究构建单根碳纳米管器件、开展器件在不同温度下（-10℃至30℃）电输运性能测量。（4）对结果开展初步的理论模拟研究。