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第1章 基础理论1

1.1富勒烯简介1

1.1.1 C60的发现和结构1

1.1.2碳纳米管的发现和结构3

1.1.3碳纳米管的制备方法5

1.1.4碳纳米管的性能和应用5

1.2纳米洋葱状富勒烯的发现与结构6

1.3纳米洋葱状富勒烯的制备10

1.3.1气相直流电弧放电法10

1.3.2电子束辐照法13

1.3.3化学气相沉积法14

1.3.4机械球磨法15

1.3.5碳离子束注入法17

1.3.6水下电弧放电法18

1.3.7射频、微波等离子体法19

1.3.8其他方法20

1.4纳米洋葱状富勒烯复合功能化23

1.5纳米洋葱状富勒烯的纯化与改性24

1.6纳米洋葱状富勒烯及其复合物的性能26

1.6.1电学特性26

1.6.2光学性质26

1.6.3磁学性质27

1.6.4润滑性能27

1.6.5吸附和催化性能28

1.7应用预测28

1.7.1工程领域28

1.7.2电子与信息领域28

1.7.3能源领域29

1.7.4生物医药领域29

1.7.5化学化工领域30

1.7.6国防领域30

参考文献30

第2章 纳米洋葱状富勒烯的制备40

2.1电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯40

2.1.1电弧放电的基本原理40

2.1.2实验设备42

2.1.3实验原材料43

2.1.4实验过程43

2.2液体放电法制备洋葱状富勒烯45

2.2.1水下和液氮电弧放电法45

2.2.2有机液体放电法50

2.3真空热处理法53

2.3.1真空热处理法制备纳米洋葱状富勒烯的实验原理53

2.3.2实验材料53

2.3.3实验装置54

2.3.4实验步骤54

2.4化学气相沉积法54

2.4.1化学气相沉积法的实验原理54

2.4.2化学气相沉积法的实验装置55

2.4.3实验原料56

2.4.4实验步骤56

2.5射频等离子体法57

2.5.1实验原理57

2.5.2实验设备59

2.5.3实验原料59

2.5.4实验步骤60

参考文献61

第3章 液体电弧放电制备纳米洋葱状富勒烯63

3.1水下电弧放电制备纳米洋葱状富勒烯63

3.1.1水下电弧放电法制备单纯OLFs的过程和工艺63

3.1.2工艺条件对洋葱状富勒烯的影响65

3.1.3水下电弧放电法制备内包金属洋葱状富勒烯73

3.2液氮电弧放电制备碳纳米材料83

3.2.1液氮电弧放电制备单壁碳管83

3.2.2液氮电弧放电制备一种新型碳纳米结构——以内包镍的碳纳米囊为中心的碳纳米角粒子87

3.3液苯介质电弧放电制备纳米洋葱状富勒烯93

3.3.1场发射扫描电子显微镜分析94

3.3.2高分辨率电子显微镜分析94

3.3.3 X射线衍射分析97

3.3.4液苯介质放电制备纳米洋葱状富勒烯的影响因素98

3.3.5液苯放电生成纳米洋葱状富勒烯的生长机理探讨105

3.3.6制取过程106

3.4以其他有机介质放电制备纳米洋葱状富勒烯116

3.4.1以环己烷为放电介质制备纳米洋葱状富勒烯116

3.4.2以糊精水溶液为放电介质制备纳米洋葱状富勒烯120

3.4.3以聚乙二醇水溶液为放电介质制备碳纳米材料122

3.5以盐的水溶液为放电介质制备内包金属碳纳米球129

参考文献134

第4章 纳米洋葱状富勒烯的生长机理137

4.1传统的电弧放电法制备纳米洋葱状富勒烯的生长机理137

4.2水下放电法制备纳米洋葱状富勒烯的生长机理139

4.3有机液体放电制备纳米洋葱状富勒烯的生长机理142

4.4射频等离子体法煤基纳米洋葱状富勒烯的生成机理143

4.5模板法制备碳纳米洋葱的生长机理145

4.6电子束辐照法制备纳米洋葱状富勒烯的生长机理146

4.7 CVD法制备内包金属纳米洋葱状富勒烯的生长机理147

4.8真空热处理中纳米洋葱状富勒烯的生长机理151

参考文献153