单层碳纳米管的填充和Peapod研究

碳纳米管是在材料学、电子学、生物学等方面有广泛应用前景的新型材料，在碳纳米管中空部分填入其他物质可以使碳纳米管的性质得到调节，因此对其进行研究有重要的理论意义和应用前景。本课题拟使用真空换气的方法，将极易溶于水的NH3或HCl等气体交换入单层碳纳米管的内空腔中，再将水溶液引入，通过化学反应或结晶在单层碳纳米管中填充各种无机物，获得高填充率的单层碳纳米管复合材料；研究在单层碳纳米管中的纳米空间内无机物的吸附、输运、相变、结晶、化学反应和晶体结构等基本的物理化学行为和性质；研究富勒烯或富勒烯金属包合物在单层碳纳米管中高效填充的最佳条件，制备多种高填充率富勒烯或富勒烯金属包合物与单层碳纳米管的复合材料；研究富勒烯或富勒烯金属包合物与单层碳纳米管之间的电子转移和不同富勒烯金属包合物填充到单层碳纳米管中对性质的影响规律等，为纳米电子学研究提供有用的材料。