富勒烯C60/C70纳米纤维的制备

摘要

富勒烯纳米纤维(fullerene nanofibers，FNFs)在诸多领域有着广泛的应用前景，近年引起人们的广泛关注。采用比纯C60，C70更廉价的C60/C70粉末为原料合成的富勒烯C60/C70 FNFs更有利于实际应用。
　　本论文中，通过液-液界面析出法分别在吡啶-异丙醇，苯-异丙醇，吡咯烷酮-异丙醇三个体系成功制备了多种不同形貌的富勒烯C60/C70 FN Fs。采用偏光显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对三个不同体系所制备的C60/C70 FNFs的形貌、结构进行了表征。
　　研究结果表明，在吡啶-异丙醇体系中随着光照时间的增加，所制备的C60/C70FNFs直径分布趋向均匀，直径在300-1000nm之间。在苯-异丙醇体系中，所制备的C60/C70 FNFs直径在200-600nm之间;其中，还发现了“注射器”形貌的C60/C70FNFs。在吡咯烷酮-异丙醇体系下制备的C60/C70 FNFs长径比大于1000，具有多空和致密薄层的核壳式结构。
　　本论文中，首次利用高效液相色谱，拉曼光谱对C60/C70 FNFs的组成进行了初步表征，探讨了不同制备条件对C60/C70 FNFs的组成的影响。研究结果表明，在C60/C70的吡啶-异丙醇体系中制备的FNFs，其C70的含量随光照时间的增加呈现逐渐减少的趋势。这为实现可控制备C60/C70含量可调的FNFs提供了实验依据。同时，本论文中首次尝试了用激光拉曼定量分析单根纤维中C70的含量。研究结果发现，不同单根纤维中C70含量各不相同。高效液相色谱结果表明在苯-异丙醇体系中制备的C60/C70 FNFs的C70的含量约为26mol％。
　　FNFs的生长机理的研究结果表明，在C60/C70的吡咯烷酮与异丙醇体系中，FNFs的生长与C60、 C70分子分别与NMP分子生成的电荷转移络合物及络合物的堆砌方式有关。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 富勒烯(C60、C70)分子

1．1．1 富勒烯(C60、C70)的结构

1．1．2 富勒烯(c60、C70)的物理性质

1．1．3 富勒烯(C60、C70)的化学性质

1．1．4 富勒烯的定量分析方法

1．2 富勒烯材料的拉曼光谱研究

1．2．1 拉曼散射理论

1．2．2 富勒烯材料的拉曼光谱研究

1．3 一维富勒烯(C60、C70)纳米纤维的制备及应用

1．3．1 富勒烯(C60、C70)纳米纤维的制备

1．3．2 富勒烯(C60、C70)纳米纤维的结构

1．3．3 富勒烯C60／c70纳米纤维的组分分析

1．3．4 FNTs的性能及应用

1．4 选题的目的及意义

1．5 主要研究内容

1．5．1 FNFs的合成与表征

1．5．2 FNFs的生长机理

第二章 吡啶-异丙醇体系下FNFs的制备及表征

2．1 实验部分

2．1．1 原料和主要仪器

2．1．2 实验方法

2．1．3 分析方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 FNFs的形貌与结构

2．2．2 FNFs的组分分析

2．3 FNFs的Uv-Vis光谱

2．3 本章小结

第三章 苯-异丙醇体系下FNFs的制备及表征

3．1 实验部分

3．1．1 原料和主要仪器

3．1．2 实验方法

3．2 结果与讨论

3．2．1 FNFs的形貌结构

3．2．2 FNFs的组分分析

3．2．3 UV-Vis光谱分析

3．3 本章小结

第四章 吡咯烷酮-异丙醇体系下FNFs的制备及生长机理的研究

4．1 FNFs的制备

4．1．1 实验部分

4．1．2 结果与讨论

4．2 FNFs的生长机理研究

4．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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