文档介绍：千米级超长碳纳米管的工业化生产方法2013-01-07吉林大学校超导硬究序大家都知道现在全球已经兴起了研究碳60,碳纳米管的生产制造及特性的研究热潮,到本文发稿为止,世界上还没有哪个国家已经实现了超长碳纳米管的理想工业化生产大都是电弧法化学方法激的都是其傲童的纳米管这对于具体详细研究他们的特性以及模应用普及带来巨大的困难更不如明写及应用时代本文在世界上现有的碳纳术管的方送础上独辟蹊径的设想了一种以米为长度位的长碳纳米管的生产方法这种方法产理论上可以达到无限背景介绍C60分子,C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,是一种很稳定的分子,主要应用于材料科学,超导体等方面。金刚石石墨、C60分子的结构示意图世人瞩目的足球烯-,它具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形,它形似足球,因此又被称为足球烯。足球烯是美国休斯顿赖斯大学的克罗脱(Kroto,)和史沫(.)等人于1985年提出的,他们用大功率激光束轰市才墨使其气化,用1MPa压强的氢气产生超声波,使被激光通过一个小喷嘴进入真空膨胀,并迅速冷御队面得到了C60。C60的组成及结构已经被质谱射线分外,还有C70等许多类似C60分子也已被准发现。19年发现,C60中掺以少量某些金属后具有超导性比制作传统的超导材料—陶瓷要简单,质地又十预言C60在超导材料领域具有广阔的应用前景。称布由60个碳原子构成,它们组成一个笼状结后因它具有特殊性质,一直是化学的门御死对象背景介绍、碳纳米管的发现graphite()tube直以来人们认为自然界只存在两种碳的同素异形体:金刚石、石墨。但到20世纪80年代以来发现了一些纳米尺寸的新型纳米材料,C6,碳纳米管等等。背景介绍单壁碳纳米管多壁碳纳米管进一步实验研究表明,这些纳米量级的微小管状结构是由碳原子六边形网格按照一定方式排列而形成,或者可以将其想象成是由一个六边形碳原子形成的平面卷成的中空管体,而在这些管体的两端可能是由富勒烯形成帽子。这就是多壁纳米碳管1993年,,可以得到仅仅具有一层管壁的纳米碳管,即单壁碳纳米管产物背景介绍、碳纳米管的结构碳纳米管又称为巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级)的一维量子材料。Ts是由单层或多层石墨片绕中心按一定角度卷曲而成的无缝、中空纳米管理想的单层碳纳米管示意图背景介绍纳米碳管的高分辨电子显微镜照片,从左到右为SWNT,MWNT(包含2层、3层、4层石墨片层)背景介绍碳原子的成键8二么各背景介绍1金刚石中,每个碳原子的四个价电子占据SP3轨道杂化轨道,形成四个等价的σ共价键,与另外四个碳原子凸四面体的四个顶角方向相连。2在石墨中,每个碳原子的三个外层电子占据平面状SP2杂化轨道,形成三个面内o键,余下一条面外轨道(n键)。此种成键方式导致形成一个平面六边形网络结构。互为平行的网格片层依靠范德华力结合在一起3碳纳米管可以看做是石墨片卷曲形成的空心圆柱体。碳纳米管中的成键主要是SP2不过,此种圆筒状弯曲会导致量子限域和σπ再杂化,其中三个σ键稍微偏离平面。这使得碳纳米管比石墨具有更高的机械强度、更为优良的导电性能和导热性能、更高的化学和生物活性等背景介绍碳纳米管的性质碳纳米管具有优良的力学性能、特殊的磁性能、高的导电率和扩散率、高的反应活性和催化性能,吸收电磁波的性能等等但是这些奇异特性,大多数情况时有理论计算所得,要得到实验证实,存在许多困难,但经过各国科研者的努力,仍然取得很多进展