非金属催化剂催化生长碳纳米管及其生长机理的研究

项目名称： 非金属催化剂催化生长碳纳米管及其生长机理的研究

项目编号： No.21173159

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 黄少铭

作者单位： 温州大学

项目金额： 61万元

中文摘要： 碳纳米管研究面临的一个重大挑战之一是对其结构（半导体/金属导体甚至是特定螺旋性）的控制，以及碳纳米管中残留的金属催化剂对其性能的影响和对其应用的干扰（特别是在纳电子器件和生物医药方面）。长期以来，铁族元素被认为是生长碳纳米管最有效的催化剂，碳纳米管生长机理大多是基于铁族催化剂的研究结果。本项目将系统地研究不同种类的非金属纳米粒子催化生长单壁碳纳米管的活性，通过对不同非金属纳米粒子在高温下的状态、结构及对不同小分子活化的研究，探索其催化生长碳纳米管的机理。同时，通过生长超长定向单壁碳纳米管阵列和光谱手段来分别鉴别单根碳纳米管的结构，从而获得催化剂种类、大小及生长条件和所生长的碳纳米管结构之间的关系。本研究不仅拓宽了催化生长碳纳米管的催化剂体系，重新认识催化剂的作用和发展生长碳纳米管理论，而且为实现碳纳米管螺旋性的控制提供了可能的途径，对推动碳纳米管研究领域的发展和应用具有重要的意义。

中文关键词： 碳纳米管；非金属催化剂；生长机理；化学气相沉积；结构控制

英文摘要：

英文关键词： carbon nanotube；metal-free catalyst；growth mechanism；chemical vapor deposition；structure control