碳纳米管阵列、捆束的三步升温工艺制备及其形貌与结构

摘要

使用结构简单的单温炉设备,通过三步升温热解二茂铁、三聚氰氨混合物方法,在二氧化硅、多晶陶瓷基底上分别合成了碳纳米管阵列、碳纳米管捆束.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子能量损失谱和x射线光电子能谱对合成样品进行了结构和成分分析.结果显示:两种基底上合成的纳米管均为多壁纯碳管;生长于光滑二氧化硅表面的碳纳米管具有高度取向性和一致的外径,长度为10-40μm.碳纳米管采取催化剂顶端生长模式并展示出类杯状形貌;生长于粗糙多晶陶瓷表面的碳纳米管捆束随机取向,碳纳米管直径为15-80nm,长度在几百微米,展示出类钟状和类穹状两种典型形貌.讨论了基底表面形貌对碳纳米管形貌和结构的影响.