碳納米管包覆磁性納米材料的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、自碳納米管發(fā)現(xiàn)以來(lái)，由于其獨(dú)特的力學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)等性能，己迅速成為世界科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。一些金屬粒子，特別是磁性或鐵磁性粒子包覆或填充碳納米管后有很多潛在的工業(yè)用途，在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用各種各樣的方法將多種材料修飾或包覆在碳納米管中。磁性納米合成物在很多領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用，例如，在磁記錄，高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，靜電復(fù)印機(jī)的墨粉和墨盒以及磁成像裝置等方面。因此，磁性納米材料特別是有關(guān)碳納米管的磁性納米材料得到了很快的發(fā)展。另外有序化碳

2、納米管對(duì)實(shí)驗(yàn)中研究碳納米管場(chǎng)發(fā)射性質(zhì)、制備碳納米管冷陰極以及制備性能優(yōu)良的碳納米管復(fù)合材料具有重要意義。 本文以碳納米管的包覆和碳納米管的填充為研究目的，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：(一)采用本課題組研制組裝的“陽(yáng)極弧等離子體法制備碳納米管的實(shí)驗(yàn)裝置”通過(guò)陽(yáng)極弧等離子體蒸發(fā)內(nèi)含催化劑(Ni、Co、Fe)的石墨棒，合成了碳納米管包覆Ni、Co、Fe金屬納米粒子；(二)利用透射電子顯微鏡(TEM)、x射線能量色散分析譜儀(EDS)、X

3、射線衍射(XRD)對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征，用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)檢測(cè)得到其磁學(xué)性能參數(shù)。測(cè)試表明，碳納米管雜質(zhì)少，管徑均勻一致為25 nm左右，被包覆粒子粒徑基本均勻，平均為20 nm，碳納米管內(nèi)包覆的物質(zhì)均勻、連續(xù)，且為Ni、Co、Fe粒子。碳納米管內(nèi)包覆磁性納米粒子的飽和磁化強(qiáng)度Ms為17.30 emu／g，剩余飽和磁化強(qiáng)度Mr為3.96 emu／g，矯頑力Hc為396 Oe；(三)得到了陽(yáng)極弧等離子體法制備高質(zhì)量碳納米管包覆Ni、Co