垂直定向螺旋碳纳米管阵列的大量合成（英文）

张继成¹，唐永建¹，易勇²，马康夫¹，周民杰¹，吴卫东¹，王朝阳¹

1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心2. 西南科技大学材料科学与工程学院

摘 要：以二甲苯作为碳源、二茂铁作为催化剂前驱体,采用催化裂解法大规模合成了具有不同螺距和螺旋直径、垂直于基底生长的碳纳米管阵列。通过拉曼光谱和高分辨透射电镜测试分析,结果表明,所制备的碳纳米管阵列分布均匀、石墨化程度高,且沿其长度方向具有不同的螺距和螺旋直径。由于在碳纳米管的生长过程中,会伴随着碳五环、碳七环与碳六环的生成,而碳六环是形成石墨晶格的基本结构单元。当碳六环网络结构中出现碳五环和碳七环时,螺旋形的碳纳米管就会形成。实验中螺旋形碳纳米管的产率约为4.5 mg/cm~2·h。螺旋形碳纳米管在高性能传感器、谐振器、纳米机械弹簧、电感等纳米电子器件中具有潜在的应用价值。

关键词：螺旋形碳纳米管;螺距;碳六环;