碳纳米管向金刚石纳米晶粒的转变

摘要

@@ 60(C60)[1]和碳纳米管(CNTs)[2]发现之前,人们知道碳通常显示石墨和金刚石两种晶体结构.自从C60和碳纳米管发现后,由于其独特的纳米结构而具有广泛的应用前景,国内外许多学者致力于研究它们的物理和化学特性,而C60、巴基葱(多层碳纳米球)、碳纳米管和金刚石之间的转变是所研究的焦点之一.目前,由碳的其他形式向金刚石转变的主要方法有:Meilunas等人[3]以C60和C70薄膜为基底气相生长多晶金刚石,C60和C70的稳定性和微平面结构在外界条件下,有利于金刚石成核和外延生长;Banhart[4]小组研究了在电子束辐射作用下巴基葱转变为金刚石,巴基葱在电子束作用下层间距缩小,这种压缩使巴基葱中心生成金刚石核;文献[5]描述了在碳纳米管涂层和C60涂层基底上,化学气相沉积金刚石,结果表明,碳纳米管涂层样品有较高的沉积速率、沉积密度和较好的金刚石质量;Zhang等人[6]在高压(5-6GPa)和高温(1450℃)的条件下使碳纳米管直接形成金刚石,这与大多数人工合成金刚石的条件类似[7];最近,Wei等人[8]用激光辐射碳纳米管,实验发现在形成金刚石的中间过程中,观察到了内部有金刚石核生成的巴基葱,与文献[4]所观察中心有金刚石核的巴基葱相似,在实验的基础上进行能量和热力学分析,建立了碳纳米管-巴基葱-金刚石的转变模型.碳管还可以在什么样的条件下向金刚石转变,这对于研究碳管和金刚石的应用具有重要作用.