第２ ６卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
上 海 电 力 学 院 学
报
Ｖｏ ． ６， Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ． ２ ０ ｇ ０１
Ｊ ｒ ａ ｏ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｅ ｅ ｔｉ Ｐ ｗｅ ｏｕ ｎ ｌ ｆ ｈｎ ｈｉ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｆ ｌ ｃｒｃ ｏ ｒ
而不 具有 手性 ， 之 为锯 齿 型碳 纳 米管 或 扶手 椅 称
通讯 作者 简 介：赵 玉增 （９ ７一） 男 ， 教授 ， １７ ， 副 河北 临 城 人． 要研 究 方 向 为纳 米 材 料 的 制备 与应 用． — ｉ： 主 Ｅｍａ ｌ
ｚ ａ ｙ ｚ ｎ ＠ ｓ ｉｐ ｅ ｕ ｃ ． ｈ ｏ ｕ ｅ ｇ ｈ ｅ ． ｄ ． ａ
Ａ ｓ ａｔ Ｃ ｒｏ ａｏｕ ｅ Ｃ Ｔ ）ａｅｉｔ ｄ ｃｄｉ ｔ ｍｓ ｆ ｔ ｃ ｒ， ｈ ｓ ａ ａ ｄｃｅ ｉ ｌ ｂ ｔ ｃ ： ａｂｎｎｎ ｔｂ ｓ（ Ｎ ｓ ｒ ｒ ｕ ｅ ｒ ｒ ｔ ｅ ｐ ｙｉ ｌ ｎ ｈ ｍ ｃ ｒ ｎｏ ｎ ｅ ｏ ｓｕ ｕ ｃ ａ
料 ．
１ 碳 纳米 管 的 结构
碳 纳米 管 中碳 原 子 以 ｓ２杂化 为主 ， ｐ 与相 邻
的 ３个碳 原子相 连 ， 形成 六角形 网格结构 ， 但此 六
碳 纳米管 可看 成是 由石 墨片层 绕 中心 轴卷 曲
而成 ， 曲时石 墨 片 层 中保 持 不 变 的六 边 形 网格 卷
基金项 目：上海市教育委员会科研 项 目（ ７ Ｚ ４ ） ０ Ｚ １８ ．
上
海
电； 当碳 纳 米 管 中的 网 格产 生 螺 旋 现象
态 碳在催 化剂 的 作用 下 相 互 碰 撞生 成 碳 纳米 管 ．
在 １ ３ ７Ｋ下 ，ＨＥ Ｓ等 ¨ ４ Ｔ Ｓ 采 用双 脉 冲激 光 照射
Ｚ Ａ ｕｚｎ ，Ｑ ｏ ｇｘ ｏ Ｚ Ａ Ｇ Ｊｎｘ Ｈ Ｏ Ｙ － ｇ Ｉ ｎ －ｉ ， Ｈ Ｎ —ｉ ｅ Ｙ ａ ｕ
（ｃｏｌ ｅ ａ ｏ ｅ ａ ｄＥ ｖ ｏｍ ｎ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｓ ａｇ ａ ｎ ｅ ｉ Ｓｈｏ ｏ Ｔ ｒ ｌ ｗ ｒ ｎ ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｇｎｅ ｎ ， ｈｎ ｈ ｉ ｉｒ ｔ ｏ ｈｍ Ｐ ｆ ｒ ａＥ ｉ Ｕ ｖ ｓｙ ｆ ＥｅｔｃＰ ｗ ｒ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０９ ， ｈｎ ） ｌ ｒ ｏ ｅ， ｈ ｎ ｈｉ ００ ０ Ｃ ｉ ｃｉ ａ
角形 网格结构 会产 生 一定 的弯 曲 ， 形 成 一定 的 可 ｓ３杂化 键 Ｊ ｐ ３．
单壁 碳纳米 管 （ ＷＣ Ｔ） Ｓ Ｎ 的直 径 在 零 点 几 纳
收 稿 日期 ：２０ ０ ３ ０９— ６— ０
与碳 纳米 管轴 向之 间可 能 会 出现夹 角 即 螺旋 角 ．
当螺旋角为零时 ， 碳纳米管 中的网格不产生螺旋
领 域 的应 用 和 研 究进 展 ． 关 键 词 ：碳 纳米 管 ；制备 ； 用 应 中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｂ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｏ ｎ ｔ ｂ ｓ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｃａ ｂ ｎ Ｎａ ｏ ｕ ｅ
文 章 编 号 ：１０ ４ ２ （０ ０ ０ ０ ６ — ５ ０６— ７ ９ ２ １ ） ４— ３ １ ０
碳 纳米 管 的制 备 与 应 用研 究 进展
赵玉增 ， 齐永晓 ， 张俊喜
（ 上海 电力学院 能源与环境工程学院 ， 上海 ２０ ９ ） ００ ０
摘
要 ：简述 了碳纳米管的结构与性能 ， 详细介绍 了碳 纳米管常见的制备方法和原理 ， 以及碳纳米管在各个
ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｒ ｐ ｒｉｓ，ａ ｐ ｉａｉｎ ｆ ｎ ｔ ｎ ｐ ｌ ｔｏ ｕ ｃ ｉ ｓ，ａ ｄ Ｓ ｎ．Ｔｈ ｏ ｃ ｏ ｎ Ｏ ｏ ｅ ｃ ｍｍｏ ｙ ｕ ｅ ｙ ｆｐｒｐａａ ｉｎ ａ ｄ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｎｌ ｓ ｄ ｗａ ｓｏ ｅ ｒ ｔｏ ｎ ｒｎ ｉ ｌ ｓ ａ ｌ ａ ｈ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｐｅ ｔｏ ａ ｂ ｎ ｎ ｎｏｕ ｅ ｒ ｌｏ ｐ ｅ ｅ ｔｄ． ｓ ｗｅ ｌ ｓｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｓａ ｄ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｓ ｃ ｆｃ ｒ ｏ ａ ｔ ｂ ｓａ ｅ ａｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ｃ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｃ ｒ ｏ ａ ｏ ｕ ｅ ；ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｄ ａｂ ｎ ｎ ｎ ｔｂ ｓ ｅ ａ ａｉｎ；ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｐ ｌｃ ｔ ｏ
理 、 学 性 能 ， 工程 材料 、 化 、 化 在 催 吸附 分 离 、 能 储 器件 电极材 料等诸 多领域 得到 了广泛 应用 Ｊ ．
同一层的碳管内原子间有很强的键合力和极高的 同轴 向性 ， 看作 是轴 向具有 周期 性 的一 维 晶体 ， 可
其 晶体 结构 为密 排 六方 ， 认 为是 理想 的一 维材 被
新空 间． 纳米 管具 有 机械 强 度高 、 碳 比表 面 大 、 电
导率 高 、 面效应 强 等 特点 ， 界 以及 特殊 的机 械 、 物
长度 可达几 毫米 ， 与层 之 间保持 固定 的间距 ， 层 与
石墨 的层 间距 相 当 ， 为 ０ １４ ｎ ４． 纳 米 管 约 ． ３ ｍＬ 碳 Ｊ
１ ９ 年 日本科 学 家 Ｉ Ｉ ９１ Ｕ ＭＡ发 现 了碳 纳 米 管
（ ａｂ ｎｎｎ ｔｂ ， Ｎ ） ， Ｃ ｒｏ ａｏｕ ｅ Ｃ Ｔ … 开辟 了碳 科 学发 展 的
米 到几纳米 之 间 ， 长度 可达 几 十微 米 ； 多壁碳纳 米 管 （ Ｃ Ｔ 的直 径 在 几 纳 米 到 几 十 纳 米 之 间 ， ＭＷ Ｎ ）