超长三壁碳纳米管制备及其透射电子衍射分析

摘要

本文利用化学气相沉积法，以甲烷为碳源、FeCl3为催化剂，在硅基板上制备得到厘米级长度的三壁碳纳米管。其生长过程与文献报道的‘风筝机理’获得超长碳管过程类似，即生长过程飘浮于基板上放、沿气流定向，最终得到平行排列的水平阵列碳管。碳管的壁数和管径可通过催化剂密度和反应条件进行调控，使三壁管产率高达90%。为了表征碳管的结构，本文提出了一种转运方法，将生长后的碳管从硅基板表面转运到透射微栅上。转运过程简便、不污染样品，并且转运后的碳管在微栅上大多呈笔直、悬空结构，适合进行透射电子衍射的表征。通过衍射线的分析确定碳管的手性及螺旋度分布，分析了超长碳管的生长机理。