完全由sp軌道雜化成鍵構(gòu)成的一維納米碳材料—“卡拜”,因理論預(yù)測(cè)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(dú)特的性質(zhì),已成為納米科技新的研究熱點(diǎn)之一。雖然卡拜尚無(wú)法被實(shí)驗(yàn)制備,但是近年來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展,尤其是:超長(zhǎng)一維碳原子鏈存在于碳納米管中構(gòu)成的碳納米線、由短碳鏈構(gòu)成的白碳晶體、由sp結(jié)構(gòu)與sp²結(jié)構(gòu)共同構(gòu)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(xué)性質(zhì)與潛在的應(yīng)用前景。本課題主要圍繞含有sp結(jié)構(gòu)的一維納米碳材料開(kāi)展相關(guān)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(guò)表征與計(jì)算模擬探索碳納米線的結(jié)構(gòu)性質(zhì)與生長(zhǎng)機(jī)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(gè)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(jié)構(gòu)特征、研究歷史與最新研究進(jìn)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(jìn)行了相應(yīng)的表征研究,并使用有限元模擬討論相關(guān)機(jī)理;第三部分為第四章,研究了在偏離大量制備s... 

【文章來(lái)源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：120 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

三種由sp2結(jié)構(gòu)構(gòu)成的納米碳材料的結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.3 基于碳的三種軌道雜化成鍵形式構(gòu)成的豐富的同素異構(gòu)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(gòu)體外，也可能存在完全由 sp 軌道雜化成鍵構(gòu)成或者由 sp 與其他種軌道雜化成鍵共同構(gòu)成的的碳材料[17]，如圖 1.3 所示。事實(shí)上，人們對(duì)含有

圖 1.4 Carbyne，Polyyne 和 Cumulene 的結(jié)構(gòu)示意圖本課題研究目的是實(shí)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(yīng)的材料表征與物


本文編號(hào)：3572571