导师：黄少铭
碳纳米管的发现
1985年，美国莱斯大学的Smalley和英国苏塞克 斯大学的Kroto共同发现了三十二面体的足球状C60 分子，从此人们对碳材料有了新的认识。
1991年，日本电子显微镜专家饭岛，用高分辨 透射电子显微镜观察石墨电弧设备中产生的球状碳 分子时，意外地发现了管状直径为十几个纳米，长 度几个微米的同轴纳米管组成的碳分子,这就是现在 被称作的“Carbon nanotube”，即碳纳米管 。
碳纳米管的结构
a b 多壁
按层数分：
单壁碳纳米管和多壁 碳纳米管
单壁
c
d
按排列状态 分：无序和定向
碳纳米管
按构成单壁碳纳米管的石墨层片的螺旋性
单壁碳纳米管
非手性（对称）
手性（不对称） 具有一定的螺旋性
椅式型（A）
锯齿型（B）Leabharlann 金属型半导体型纳米碳管结果模型示意图
(A)椅式单壁纳米碳管 (B)锯齿形单壁碳纳米管 (C)手性单壁碳纳米管
（2）激光蒸发法 (Laser Ablation)
优点：生产出来的碳纳米管结构缺 陷少质量高 缺点：设备复杂不易操作，能耗大，投资成 本高，故激光法不适于放大生产
（3）化学气相沉积法 （Chemieal Vapor Deposition，CVD）
优点：反应温度较低，参数易控，且能制备大量离 散的﹑高质量的单壁碳纳米管 缺点：碳管的质量比较低，结构缺陷多，需要后处 理步骤来消除缺陷等
由于n和m的 大小不同， 导致SNCTs 的螺旋性不 同 若(n-m) ／3 为整数，则 为金属，反 之则为半导 体
常见碳纳米管的制备方法
（1）电弧法 （ Arc Discharge ）
优点：碳纳米管结晶度高，结构完整，没有太多 的缺陷
缺点：设备能耗高，控制难，纯化难，碳纳米管 都是杂乱无序
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定向单壁碳纳米管的制备方法
（1）电场定向法
Zhang Y., Chang A., Cao J., et al. Appl. Phys. Lett., 2001, 79 (19): 31553157.
（2）气流定向法
Huang S.M., Cai X.Y., Liu J. , J. Am. Chem. Soc. 2003, 125 (19):5636-5637.
（3）表面诱导法
Ago H., Nakamura K., Ikeda K., et al. Chem. Phys. Lett., 2005, 408 (4-6): 433-438.
（4）其他制备方法
模板法制备碳纳米管是指利用介孔材料作为碳纳米 管的生长模板来控制制备碳纳米管阵列的方法。 磁场定向法 Sigmund等利用分散Fe催化剂粒子时添
加磁场的方法，也得到了平行于表面定向的碳纳米管
单壁碳纳米管结构的表征
扫描电镜（SEM） 原子力显微镜（AFM）
拉曼光谱（Raman）