Y.Q. Chang
材料科学技术（英文）
Large-scale flower-shaped Mn doped ZnO nanostructures have been grown on silicon substrates by simple thermal evaporation at atmospheric pressure. The flower-shaped nanostructure makes up of many nanorods, which are rooted in one center. Analysis of X-ray diffraction, high-resolution transmission electron microscopy and Raman spectra results reveal that the products are of single phase with wurtzite structure. Elemental mapping results show that no impurity clusters exist in the doped materials. The photoluminescence spectra demonstrate that many oxygen vacancies exist in the doped materials, and the crystal quality is improved and the content of oxygen vacancies is decreased by annealing treatment. The flower-shaped Mn doped ZnO nanostructures exhibit ferromagnetic ordering above room temperature, and its magnetization is decreased by the annealing treatment, which indicates that the magnetic behavior of the doped materials may be related to the interaction between Mn doping and the oxygen vacancies.
关键词:
Mn doped ZnO nanomaterials
Y.Q. Chang
材料科学技术（英文）
Large-scale flower-shaped Mn doped ZnO nanostructures have been grown on silicon substrates by simple thermal evaporation at atmospheric pressure. The flower-shaped nanostructure makes up of many nanorods, which are rooted in one center. Analysis of X-ray diffraction, high-resolution transmission electron microscopy and Raman spectra results reveal that the products are of single phase with wurtzite structure. Elemental mapping results show that no impurity clusters exist in the doped materials. The photoluminescence spectra demonstrate that many oxygen vacancies exist in the doped materials, and the crystal quality is improved and the content of oxygen vacancies is decreased by annealing treatment. The flower-shaped Mn doped ZnO nanostructures exhibit ferromagnetic ordering above room temperature, and its magnetization is decreased by the annealing treatment, which indicates that the magnetic behavior of the doped materials may be related to the interaction between Mn doping and the oxygen vacancies.
关键词:
Mn doped ZnO nanomaterials
宋燕
,
乔文明
,
尹圣昊
,
持田勲
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.006
通过采用不同金属催化剂进行乙烯催化裂解制备了具有不同微观结构的纳米炭纤维.利用纳米二氧化硅负载的铁、镍以及铁镍合金催化剂在适当的反应条件下分别制备了管状、实心鱼骨状以及空心鱼骨状的纳米炭纤维.由于金属催化剂与纳米二氧化硅间的强相互作用导致在低反应温度下也能达到高的反应活性,所以能够合成出高收率、小直径而且分布均匀的纳米炭纤维.不同结构的纳米炭纤维归因于金属催化剂的不同分散性以及不同的生长机理.通常利用铁催化剂进行乙烯裂解制备纳米炭纤维需要高于650℃,但是在我们的实验中发现500℃低温下利用纳米二氧化硅负载的铁催化剂进行乙烯裂解就能够合成出管状纳米炭纤维.
关键词:
纳米炭纤维
,
催化剂载体
,
气相化学沉积
,
控制合成
张伟刚
,
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.02.016
为研究热解炭织态结构的生成规律,采用不同压强的甲烷为碳源,在1 100℃条件下进行了化学气相沉积和化学气相渗透实验.化学气相沉积以具有不同表面积/自由体积比([A/V]值)的直通方形多孔陶瓷为基体;化学气相渗透实验在直径为1mm细直孔内表面沉积和对炭纤维体积分数为7%的炭毡进行致密化.借助正交偏光显微镜(消光角)和透射电子显微镜(定向角)对在不同实验条件下制备的热解炭进行分析和定量表征.研究发现:热解炭的织态结构可以在两种不同的沉积条件下形成.当甲烷压强较低时为化学生长阶段;当甲烷压强较高时为物理形核阶段.在化学生长控制阶段,热解炭的织态结构可以利用之前提出的"颗粒填充模型(P-F模型)"加以解释.该模型假设高织构热解炭的沉积一定对应于气相中存在具有合适比例的芳香化合物(例如苯)和线性小分子(主要是C2H2),当二者的浓度比偏离该最优比(或者偏大,或者偏小),均将导致中织构甚至低织构热解炭的生成.在化学生成控制阶段,化学气相沉积和化学气相渗透对热解炭织态结构影响的差别,除了[A/V]值而外,还有氢气的作用.在化学气相渗透过程中,基体内部生成的氢气快速扩散至基体表面,使内外沉积速率和织态结构均发生较大变化.
关键词:
热解炭
,
化学气相沉积
,
化学气相渗透
,
织态结构
曹宗良
,
王健农
,
丁冬雁
,
戴杰华
,
余帆
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.01.009
利用化学气相沉积法,采用二甲苯为碳源,二茂铁为催化剂,氮气作保护气,在石英基底上催化裂解生长定向纳米碳管.试验结果表明:在775℃、120min的条件下,可生长出长达200μm厚的定向纳米碳管薄膜;在775℃,反应时间为60min～120min时,纳米碳管的长度为100μm～200μm,而纳米碳管的直径变化不明显.而无氢气、较高的反应温度和连续的催化剂供给对快速生长定向纳米碳管有着重要的影响.
关键词:
纳米碳管
,
石墨
,
催化剂
,
化学气相沉积
许并社
,
张春一
,
杨永珍
,
刘旭光
,
罗秋苹
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2007.03.001
以脱油沥青(DOA)为碳源,氯化铁为催化剂,在氩气和氢气的混合气氛下利用化学气相沉积法(CVD)制备了不同形貌的气相生长炭纤维(VGCFs).讨论了在温度为1 100℃时,不同的反应时间(分别为10 min,20 min,25 min,30 min和40 min)对产物形貌和结构的影响.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X-射线衍射(XRD)和拉曼(Raman)光谱,对不同工艺参数下合成的产物进行了结构表征.结果表明:随着反应时间的增加,气相生长炭纤维的形貌由弯曲变得相对平直,进而相互贯穿;当反应时间为10 min和20 min时,气相生长炭纤维的直径分布在1.0μm～1.2 μm之间;当反应时间为25 min,30min和40 min时,气相生长炭纤维的直径分布范围分别为250 nm～300 nm,350 nm～400 nm,700 nm～800 nm.另外,还观察到了V型的气相生长炭纤维.
关键词:
脱油沥青
,
化学气相沉积
,
气相生长炭纤维
,
反应时间
Valeriy V. Bolotov
,
Vasiliy E. Kan
,
Egor V. Knyazev
,
Peter M. Korusenko
,
Sergey N. Nesov
,
Yuriy A. Sten`kin
,
Viktor A. Sachkov
,
Irina V.Ponomareva
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60197-4
采用拉曼光谱仪﹑透射电镜﹑俄歇能谱仪﹑X射线光电子能谱仪等研究在SiO2/Si基底上化学沉积的多壁碳纳米管( MWCNTs)经390℃的空气中热处理120 min前后与HCl溶液化学处理前后的结构变化情况. 拉曼光谱集中测试低频(250-300 cm-1 )带. 结果表明,经热处理和化学处理后,在250-300 cm-1形成的拉曼带在峰位和半宽几乎没变. 由透射电镜可知,小直径碳纳米管的内径值与拉曼光谱测试结果一致. 这些结果表明,低频带产生于小直径碳纳米管的内壁中碳原子的径向呼吸振动.
关键词:
碳纳米管
,
径向振动模式
,
拉曼
,
化学气相沉积
,
显微镜
侯振华
,
郝名扬
,
罗瑞盈
,
向巧
,
杨威
,
商海东
,
许怀哲
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60196-2
分别采用H2和CO2作为载气,CH4为前躯体,通过等温化学气相渗积制备炭/炭复合材料,通过偏光显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对材料微观结构表征以及渗积过程密度变化,研究载气对沉积速率、体密度和微观结构的影响规律。结果表明：在渗积前50 h,CH4-H2体系的沉积速率明显大于CH4-CO2体系,但在其余渗积时间里,CH4-H2体系的沉积速率小于CH4-CO2体系。当载气从H2变成CO2时,复合材料的体密度从1.626 g/cm3增加到1.723 g/cm3,最大径向密度梯度从0.074 g/cm3减小到0.056 g/cm3。同时,基体炭从纯的粗糙体炭转变为杂化粗糙体炭含有过度生长锥,且平均石墨化度从62.7%下降到50.8%。这些显著的变化是由于CO2的氧化作用降低了表面沉积速率,却没有降低孔内沉积速率,同时大量的缺陷形成于层状石墨烯结构中导致形成过度生长锥,降低了热解炭织构。
关键词:
炭/炭复合材料
,
微观结构
,
化学气相渗积
,
载气
