镍粒子在单壁碳纳米管生成中的催化机制

摘要

用CVD法制备单壁碳纳米管 ,一般加入镍金属颗粒作为催化剂。由于镍金属颗粒不同晶体表面对碳原子的吸附具有不同的活性 ,在制备单壁碳纳米管时 ,导致镍颗粒 (液态 )吸附的碳原子在其表面由活性小的晶面活性大的晶面扩散并沉积 ,结果围绕镍金属颗粒形成空腔 ,单壁碳纳米管得以生成。在单壁碳纳米管生长过程中 ,镍原子作为替位式原子 ,总是处在碳纳米管六角网络的最外端 ,起着缺陷稳定剂的并促进其生成。笔者阐述了镍金属颗粒催化剂的催化机制 ,并对单壁碳纳米管产物的形貌作了合理解释。