碳纳米管/纳米铁颗粒杂化结构的制备及形成机理

来源期刊：功能材料2012年第20期

论文作者：李昊 李铁虎

文章页码：2839 - 5689

关键词：碳纳米管;纳米铁颗粒;杂化结构;原位沉积;形成机理;

摘    要：采用催化化学气相沉积法将由C包覆的纳米铁颗粒（FeNP）原位沉积于碳纳米管（CNTs）表面并形成不同形貌的碳纳米管/纳米铁颗粒（CNTs/FeNP）杂化结构。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对制备的杂化结构进行微观形貌分析和结构表征。结果显示,纳米铁颗粒通过石墨片层结构与碳纳米管相连,具有良好的界面结合。当噻吩的添加量较低时,产物中碳纳米管的直径减小,产量增多。当噻吩的添加量超过0.5%时,可以得到CNTs/FeNP杂化结构。使用X射线能谱仪、X射线衍射仪分析了杂化结构的成分及其相对含量,结果显示体系中的Fe主要以α-Fe、γ-Fe和Fe3C的形式存在,并且Fe的含量随噻吩含量的增加不断增加。通过研究纳米铁颗粒的形成及其在碳纳米管表面的沉积,揭示了CNTs/FeNP杂化结构的形成机理。