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不同氮掺杂浓度碳纳米管的制备及其成键特性分析

张宇 温斌 宋肖阳 李廷举

不同氮掺杂浓度碳纳米管的制备及其成键特性分析

张宇, 温斌, 宋肖阳, 李廷举
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  • 采用化学气相沉积法,以吡啶为氮源,乙炔为碳源,制备出了不同氮掺杂含量的碳纳米管.使用透射电子显微镜(TEM)和X射线荧光光谱(XPS)对样品的形貌和成键特性进行了观察和分析.TEM测试发现随着掺杂量的增大,氮掺杂碳纳米管的竹节长度从120 nm减小为40 nm左右,同时管身变得更加弯曲,管壁变得粗糙.XPS测试发现氮元素在碳纳米管中以“吡啶”、“吡咯”和“石墨”三种C—N键合方式存在.结合三种价键的形成原因,分析了氮掺杂浓度对键合形式的影响,并根据价键的存在形式解释了碳纳米管形貌变化的原因.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50402025,50234020),大连理工大学光电子与材料加工交叉学科建设基金(批准号:0204-872X56)资助的课题.
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    ] Jang J W, Lee C E, Lyu S C, Lee T J, Lee C J 2004 Appl. Phys. Lett. 84 2877

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-04
  • 修回日期:  2009-08-22
  • 刊出日期:  2010-05-15

不同氮掺杂浓度碳纳米管的制备及其成键特性分析

  • 1. 大连理工大学材料科学与工程学院,大连 116024
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:50402025,50234020),大连理工大学光电子与材料加工交叉学科建设基金(批准号:0204-872X56)资助的课题.

摘要: 采用化学气相沉积法,以吡啶为氮源,乙炔为碳源,制备出了不同氮掺杂含量的碳纳米管.使用透射电子显微镜(TEM)和X射线荧光光谱(XPS)对样品的形貌和成键特性进行了观察和分析.TEM测试发现随着掺杂量的增大,氮掺杂碳纳米管的竹节长度从120 nm减小为40 nm左右,同时管身变得更加弯曲,管壁变得粗糙.XPS测试发现氮元素在碳纳米管中以“吡啶”、“吡咯”和“石墨”三种C—N键合方式存在.结合三种价键的形成原因,分析了氮掺杂浓度对键合形式的影响,并根据价键的存在形式解释了碳纳米管形貌变化的原因.

English Abstract

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