碳纳米纤维
碳纳米纤维 制备方法
制备方法
基体法
化学气相沉积 法
喷淋法
固相合成法
等离子化学气 相沉积法
静电纺丝法
化学气相沉积法 （CVD法）
• 化学气相沉积法根据使用催化剂的分散状态和种类不同可以分为 基体法、喷淋法、气相流动催化剂法和等离子化学气相沉积法
• 基体法： 在陶瓷或石墨基体上均匀散布纳米催化剂颗粒(多为Fe、Co、Ni等
The 有雷同，纯 属巧合
物相分析
• 扫描电镜
SEM检测
碳纳米纤维的特点
• 纳米纤维到底有何特点，多数材料小到以纳米论长短时，其本身的物 理和化学性能将有所改变，主要表现在：
• 1、表面效应 粒子尺寸越小，表面积越大，由于表面粒子缺少相邻原 子的配位，因而表面能增大极不稳定，易于其他原子结合，显出较强 的活性。
• 2、小尺寸效应 当微粒的尺寸小到与光波的波长、传导电子的德布罗 意波长和超导态的相干长度透射深度近似或更小时，其周期性的边界 条件将被破坏，粒子的声、光、电磁、热力学性质将会改变，如熔点 降低、分色变色、吸收紫外线、屏蔽电磁波等。
碳纳米纤维
目录
何为碳纳米纤维
制备方法及其物相分析 应用领域及其优点 不足之处及其改进的方法
碳纳米纤维
• 碳纳米纤维(Carbon Nanofibers简称CNFs) 是由多层石墨 片卷曲 而成的纤维状纳米炭 材料，它的直径一般 在10nm 至500nm，长 度分布在0.5m～100m， 是介于纳米碳管和普 通碳纤维之间的准一 维碳材料，具有较高 的结晶取向度、较好 的导电和导热性能。
碳纳米纤维复合 隔音材料
x型碳纳米增强 碳纤维预浸料.
碳纳米纤维的不足之处及其改进
• 不足之处：.由于碳纳米比较小，无法单独形成比 较大的碳纳米，必须就要一个基体，这样能就导 致了碳纳米纤维的含量就会下降，不能发挥其 100%的功效。
• 改进：选用可以降解的材料作为基体材料，这样 能够在合成之后利用光、电、辐射等方法将基体 材料除去，获得纯度更高的碳纳米。
• 3、量子尺寸效应 当粒子尺寸小到一定时，费米能级附近的电子能级 由准连续变为离散能级，此时，原为导体的物质有可能变为绝缘体， 反之，绝缘体有可能变为超导体。
• 4、宏观量子的阳隧道效应 隧道效应是指微小粒子在一定情况下能穿 过物体，就像里面有了隧道一样可以通过。
应用
• 纳米纤维的用途很广，如将纳米纤维植入织物表 面，可形成一层稳定的气体薄膜，制成双疏性界 面织物，既可防水，又可防油、防污；用纳米纤 维制成的高级防护服，其织物多孔且有膜，不仅 能使空气透过，具可呼吸性，还能挡风和过滤微 细粒子，对气溶胶有阻挡性，可防生化武器及有 毒物质。此外，纳米纤维还可用于化工、医药等 产品的提纯、过滤等。
过渡金属)，根据催化剂的催化活性选择适当的反应温度，高温下通 入烃类气体热解，使之分解并析出碳纳米纤维。
基体法可以制备出高纯碳纳米纤维，但制备纳米级催化剂颗粒困难， 一般颗粒直径较大，较难制备细直径的碳纳米纤维。
制备流程
成品图样
采用纳米碳纤维模 板法制备得到固化 在SiO2纤维上的纤 维状纳米锰酸镧 (LaMnO3)材料。
碳纳米纤维的制备及应用
化学气 相沉积（Ｖ ） Ｃ Ｄ法是利用低廉 的烃类 化合物作原 料 ， 在一定的温度 （ｏ ℃ ～１ ０ ％ ） ， ５ｏ ０ ０ 下 使烃类化 合物在金属催化 剂上进行热分解来合 成碳纳米纤维 的方法。
为不具有市场势力的所有厂商无 限制时的污染排放总量 。同 样可解 出满足该模型的一个解ｘ ， 不妨设
米 纤 维在 复合 材 料 、 离子 电池 负极 材 料 、 米 电子 器 件 、 氢材 料 等 方 面 广 阔 的应 用前 景 。 锂 纳 储
关键 词 ： 纳 米 纤 维 碳 静备 方 法 】 应 用
ｄ ｉＯ３ ６ ￣ｉ ｎ１０ － ５４２ １．６０５ ｏ ｌ．９ ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ．０ ０ ． ： ｓ ０ ０ ０
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【］ ｒｆ ｎ，Ｆｏｅ ｔｅ ａ． “ ｏ Ａｒ ａｄ ＭａｋｔＰ ｗ ｒ ｉ ５ Ｐａ ｏｇ ｌ ｎ ｔ １ Ｈ ｔ ｉ ｎ ｒｅ ｏ ｅ ｎ ｌ ｒ ” Ｉｔｒａｉ ａ Ｅ ｓｉ ｒｄｎ 叨 ． Ｕ ｉ ｒｔ Ｐ ｎ ６ｎ— ｎｅ ｔ ｎｌ ｍｉ ｏ Ｔａｉｇ ｎ ｏ ｓｎ ｎｖ ｓ ６ ａｔ ｏ ｅ ｉ ｈ
２ 喷淋法 ） 喷淋法是将催 化剂混于苯等液态有机物 中， 然后将含催化 剂 的混合溶液喷淋 到高温反应室 中， 制备 出碳 纳米纤维 。该方 法可实现催化剂的连续喷人 ，为工业 化连续生产提供 了可能 ，
但催化剂与烃类气体 的比例难以优化 ， 喷淋过程 中催化剂颗粒 分布不均匀 ， 且很难 以纳米级形式 存在 ， 因此所得 产物中纳米
１ 前 言 ．
２１１ 热化学气相沉积法 ． ．
碳 纳米纤 维（ ａｂｎＮ ｎｆ ｅｓ 称Ｃ Ｆ ） 由多层 石 墨 Ｃ ｒｏ ａｏ ｂｒ 简 ｉ Ｎ ｓ是 片卷 曲而成的纤维状 纳米炭材料 ， 的直径一般在１ 它 ０ｎ ｍ一５０ ０ ａ 长度分布在０５ ｍ～１０ ｍ， ｍ， ． ０ 是介 于纳米碳管和普通碳纤 维之间 的准一维碳材 料 ， 具有较高 的结晶取 向度 、 较好的导 电 和导热性能 。碳纳米纤 维除 了具有化学气相沉 积法生长 的普 通碳纤维低密度 、 高比模量 、 高比强度 、 高导电 、 热稳 定性等特 性外 ， 还具有 缺陷数量 少 、 长径 比大 、 比表面积大 、 结构致密等 优点 。它是一种高性能纤维 ， 既具有碳材料 的 固有本征 ， 又兼
碳纳米纤维的制备及表征
关键词 ： 电纺丝 ； 丙烯腈 ； 纳米纤维 静 聚 碳
中 图分 类 号 ：Ｑ３２ ７ Ｔ ４ ．４ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ：０９— １５ ２ １ ）２— ０ ９一ｏ １０ ０ ８ （０ ２ ０ ０ ７ ４
Ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｒ ｎ Ｎａ ｆｂ ｒ ｎｄ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉｎ ｅ ａ ａ ｉｎ Ｃａ ｂｏ ｎｏ ｅ ｓ ａ ａ ａ ｔ ｒｚ ｔＯ ｉ
ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｗ ｒ ｈ ｒ ｃ ｅｉｅ ｙ ｓ ａ ｎ ｎ ｌｃｒ ｎ ｍｉｒ ｓ ｏ ｙ Ｆ —Ｉ ＸＲＤ， ｍａ ， ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ Ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｄ ｂ ｃ ｎ ｉ ｇ ｅ ｅ ｔ ｃ ｏ ｃ ｐ ， Ｔ ｚ ｏ Ｒ， Ｒａ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ． ｈ ｅ ｉ — ｖ ｖ
纳米纤维（ Ｎ ｓ ． Ｃ Ｆ ） 在整个制备过程 的不 同 阶段取 样 ， 进行 跟踪检 测 ， 用场发 射扫 描 电镜 （ Ｅ Ｅ 、 采 Ｆ Ｓ Ｍ） ｘ射 线衍 射
（ Ｒ 、 外 光 谱 和 拉 曼光 谱 来 研 究 它们 的相 结 构 和 形 态 ， 得 Ｃ Ｆ 制 备 过 程 中 的微 观 变 化 ． Ｘ Ｄ） 红 获 Ｎｓ
方法涉及一个复杂的制备过程 ， 并且制备成本也很高 ． ］因此 ， 碳纤维 的制备成为一个 困难 ， 科学家需要寻 找更简单、 便捷 、 低成本的制备方法 ． 静 电纺 丝技 术 是制备 一 维纳 米 纤维 有 效 的 方 法 ， 简便 且 成 本低 ． 此 ， 用 静 电 纺 丝技 术 制 得 的 Ｃ Ｆ 因 利 Ｎｓ 具有大 的长径 比， 高的比表面积 ， 一维结构产生的量子尺寸效应 ， 其 使其在导电和导热方面有显著的提高．
空、 航天、 建筑 、 体育 、 汽车 、 医疗等领域被应用． 近年来 ，Ｆ 作为重要的工业材料已被广泛应用 ， Ｃｓ 碳纳米纤维
碳纳米材料的应用前景
碳纳米材料的应用前景随着科技的不断进步和需求的不断增长，人们对材料的性能和功能的要求也越来越高。
碳纳米材料作为一种颇具前景的新型材料，其应用前景十分广阔。
本文将从碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯三个方面来探讨碳纳米材料的应用前景。
1.碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的空心圆柱结构，其直径只有纳米级别，长度则可以达到数十微米，因此具有很强的机械性能和电学特性。
在纳米科技领域中，碳纳米管可以作为通道来传输电子和分子，具有电子学和扫描探针显微镜等制备方法的独特性质。
在能源、储存、导电等领域，碳纳米管也有着广泛的应用前景。
比如，在能量储存领域，碳纳米管被广泛应用于锂离子电池等电能存储系统中。
由于其高比表面积和良好的电导率，碳纳米管可以大大提高电池的能量密度和功率密度，从而提高电池的性能。
同时，碳纳米管也可以作为质子交换膜燃料电池的催化剂支撑体，以提高其效率和稳定性。
2.碳纳米纤维碳纳米纤维是碳纳米管的一种，但它是通过纤维化方法制备而成，具有更高的力学强度和更低的密度。
碳纳米纤维不仅可以用于增强复合材料中，还可以应用于电磁干扰屏蔽和导电材料等领域。
在增强复合材料领域中，碳纳米纤维一方面可以增强基体的力学性能，提高其强度和刚度，另一方面也可以渗透到基体内部形成导电路径，提高材料的导电性能。
此外，碳纳米纤维还可以用于高强度电缆的制备，以提高电缆的拉伸强度和断裂韧度。
3.石墨烯石墨烯是一种由碳原子组成的单层平面晶体结构，厚度只有一个碳原子层的纳米材料。
其在电学、光学、力学等领域的性能表现出色，是目前最为热门的碳纳米材料之一。
在电子学领域，石墨烯可以作为新型光电传感器、晶体管和基于量子点的荧光材料等器件的材料，具有重要的应用前景。
同时，石墨烯还可以作为新型薄膜太阳电池的电极材料，以提高光电转换效率和稳定性。
此外，在医学和环境领域，石墨烯也有着广泛的应用前景。
其中，在生物医学领域，石墨烯可以作为药物输送和光学成像等方面的材料；在环境领域，石墨烯可以作为新型吸附材料，用于水和大气污染的处理。
我国碳纳米管纤维研究获重要进展
Ｃ Ｇｉ 于 《自然 一 学 》 上 。 化
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究 员 将 理 论 与 实 验 有 机 结 合 ， 发 展 了 一 的基 于还 原． 晶新 合 成 方 法 ，在 室温 转 条 件 下 实 现 了 锰 系 尖 晶 石 纳 米 材 料 的 备 。 新 合 成 方 法 步 骤 简 单 ， 有 利 于 节 且 所 得 的 产 物 晶 型 和 形 貌 可 控 ， 具 表 面 积 和 丰 富 的 金 属 离 子 缺 陷 ， 对 氧
复合材 料 、导 电剂等 领 域 。 前 ， 已 实 现 单 批 次 千 克 级 的制 备 规 模 ， 面 向 市 场 销 售 。 研 究 人 员 正 积 极 推 进 的 吨 级 规 模 化 生 产 ， 以 及 面 向 不 同 领
、
墨烯 终 端产 品的开 发 。卷第１ （ ４期） ０１ ８ 期 总第 ０ 帮
作 简 便 、 成 本 低 廉 ， 且 石 墨 烯 结 构 缺 导 电 率 高 等 优 势 ， 有 望 广 泛 应 用 于 储
我 国碳 纳 米 管 纤 维 研 究 获 重 要 进展
据 相 关 媒 体 报 道 ， 中 科 院 苏 州 纳 米 技 术 与 纳 米 仿 生 研 究 所 李 清 文 研 究 员 带 领 的 课 题 组
（ 王 兵 ）
直 接 还 原 。 还 原 后 所 得 石 墨 烯 薄 膜 的 体 积 电 导 率 可 达 到 ３ １４／ × Ｓｍ， 明 显 优 于 已 有 化 学 还 原 方 法 的 效 果 。 特 别 是 ， 还 原 处 理 在 去 除 薄 膜 层 间 含 氧 官 能 团 的 同 时 ， 反 应 产 物 以 液 相 的 形 式 从 薄 膜 内 部 析 出 ， 产 生 的 毛 细 作 用 力 使 薄 膜 厚 度 明 显 减 小 、 结 构 更 加 致 密 ， 提 高 了 石 墨 烯 片 层 之 问 的 结 合 力 ， 还 原 后 得 到 的 石 墨 烯 薄 膜 在 导 电 性 、 力 学 强 度 和 柔 韧 性 等 方 面 都 有 了 显 著 的 提 高 ， 解 决 了 现 有 还 原 方 法 破 坏 薄 膜 结 构 的 瓶 颈 问 题 。 该 研 究 还 通 过 氢 碘 酸 还 原 由 大 片 ＧＯ组 装 而 成 的 薄 膜 直 接 制 备 出 在 ８ ％透 光 率 下 ， 表 面 电 阻 为 １ ４ ｋＱ以 下 的 柔 性 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 ， 使 得 通 过 低 温 化 学 还 原 处 理 制 备 高 质 量 的 石 墨 烯 透 明 导 电 膜 成 为 可 能 ， 为 石 墨 烯 透 明 导 电 薄 膜 在 柔 性 器 件 领 域 的广泛 应 用奠 定 了基础 。 该 研 究 首 次 使 用 强 酸 性 还 原 剂 实 现 了 ＧＯ的 高 效 还 原 ， 突 破 了 以 往 ＧＯ还 原 只 有 在 碱 性 环 境 中 才 能 有 效 进 行 的 “戒 律 ” 。 还 原 过 程 研 究 发 现 了 卤 素 的 取 代 和 白发 消 去 行 为 ， 并 提 出 了 亲 核 取 代 是 ＧＯ还 原 反 应 基 本 过 程 的 见 解 ， 为 进 一 步 深 化 对 ＧＯ还 原 机 理 的 认 识 、 发 展 新 的 ＧＯ还 原 技 术 并 拓 宽ＧＯ的 应 用 提 供 了
碳纤维化学接枝碳纳米管
碳纤维化学接枝碳纳米管碳纤维是一种具有高强度、高模量和低密度的纳米材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和体育用品等领域。
然而，碳纤维的表面活性羟基较少，对一些化学途径不敏感，使得其与其他材料的复合效果不佳。
为了改善碳纤维的表面活性，一种常用的方法是在碳纤维表面接枝碳纳米管。
碳纳米管是一种具有特殊结构和优异性能的纳米材料，其具有优异的导电、导热和力学性能，因此被广泛应用于能源存储、传感器、催化剂载体等领域。
将碳纳米管与碳纤维复合可以使碳纤维具有更好的导电性和导热性能，同时能够通过碳纳米管的功能化处理，使碳纤维与其他材料的界面粘附性增强，从而提高复合材料的力学性能。
碳纳米管的化学接枝是一种常用的方法，可以通过化学反应将碳纳米管与碳纤维表面的官能团结合，从而实现碳纤维和碳纳米管之间的共价结合。
化学接枝的方法有多种，常用的包括酸碱处理、表面改性剂处理和化学修饰等。
在酸碱处理方法中，可以利用碳纤维表面上的羟基和羧基等官能团与碳纳米管表面上的羟基和羧基发生酯化反应，从而实现碳纤维和碳纳米管的连接。
例如，可以将碳纤维表面浸泡在硫酸和硝酸混合液中，使其表面形成羧基，并将其与碳纳米管表面上的羟基反应，生成酯键连接。
表面改性剂处理方法是通过在碳纤维和碳纳米管表面引入相互吸附的表面改性剂，在改性剂的作用下，碳纤维和碳纳米管之间形成物理吸附力，从而实现二者的连接。
例如，可以在碳纤维和碳纳米管表面引入季铵盐类表面改性剂，通过静电作用使碳纤维和碳纳米管之间相互吸附。
化学修饰方法是通过在碳纤维和碳纳米管表面引入活性官能团，使其与碳纤维和碳纳米管表面上的官能团发生化学反应，从而实现碳纤维和碳纳米管的共价连接。
例如，可以在碳纤维表面引入双极性功能化剂，使其与碳纳米管表面上的官能团发生亲和反应，并形成共价键连接。
综上所述，碳纤维化学接枝碳纳米管是一种有效的方法，可以改善碳纤维的表面活性，使其与其他材料的复合效果更佳。
通过酸碱处理、表面改性剂处理和化学修饰等多种方法，可以实现碳纤维和碳纳米管的连接，从而得到具有优异性能的复合材料。
气相生长纳米炭纤维
气相生长纳米炭纤维1气相生长纳米炭纤维概述炭纤维是一种主要以sp2杂化形成的一维结构炭材料。
根据其合成方式和直径不同可分为：有机前躯体炭纤维、气相生长炭纤维、气相生长纳米炭纤维、炭纳米管，如图1所示。
自从1991年Iijima［1］发现纳米炭管以来，由于其特殊的物理性能和力学性能而引起科学家们的广泛兴趣，同时也促进了气相生长炭纤维在纳米尺度上即气相生长纳米炭纤维的研究。
气相生长纳米炭纤维一般以过渡族金属Fe、Co、Ni及其合金为催化剂，以低碳烃化合物为碳源，氢气为载气，在873K～1473K下生成的一种纳米尺度炭纤维。
它与一般气相生长炭纤维所不同的是，纳米炭纤维除了具有普通VGCF的特性如低密度、高比模量、高比强度、高导电等性能外，还具有缺陷数量非常少、比表面积大、导电性能好、结构致密等优点，可望用于催化剂和催化剂载体、锂离子二次电池阳极材料、双电层电容器电极、高效吸附剂、分离剂、结构增强材料等。
Tibbetts［2］在研究了VGCF 的物理特性以后，发现小直径气相生长炭纤维的强度比大直径的强度要大。
Endo［3］用透射电镜观察到气相生长法热解生成的炭纳米管和电弧法生成的炭纳米管的结构完全相同。
所有这些，都使气相生长纳米炭纤维的研制工作进入了一个新阶段。
另外，从图1的直径分布来看，纳米炭纤维处于普通气相生长炭纤维和纳米炭管之间，这决定了纳米炭纤维的结构和性能处于普通炭纤维和纳米炭管的过渡状态，因而，研究普通炭纤维、纳米炭纤维、纳米炭管的结构和性能的差异将具有重要的意义。
2气相生长纳米炭纤维的制备方法与影响因素刘华的实验结果表明VGCF的强度随着直径的减小而急剧增大［4］。
Tibbetts［2］在研究VGCF的物理特性时，也预测小直径的VGCF要比大直径的VGCF强度要大得多。
由于VGCF的直径主要是由催化剂颗粒的大小来决定的［5］，因此大批量生产VGCNF的关键问题是催化剂颗粒的细化。
目前，VGCNF的制备主要有三种方法：基体法［6，7］、喷淋法或者流动催化剂法［8］和改进的流动催化剂法［9］。
碳纳米管在碳纤维表面的组装方法
《碳纳米管在碳纤维表面的组装方法》一、引言碳纳米管（Carbon Nanotubes，简称CNTs）是一种由碳原子构成的纳米级管状材料，具有极强的韧性和导电性，因此在材料科学领域备受瞩目。
而碳纤维作为一种轻质高强度的材料，在航空航天、汽车制造和体育器材等领域有着广泛的应用。
将碳纳米管组装在碳纤维表面，不仅可以提升碳纤维的导电性能和力学性能，还可以拓展碳纳米管在材料领域的应用。
二、常见的碳纳米管组装方法1. 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）CVD是一种常见的碳纳米管合成方法，其原理是在高温下将碳源气体分解生成碳原子，再沉积在基底表面形成碳纳米管。
在碳纤维表面组装碳纳米管时，可以先在碳纤维表面沉积金属催化剂，然后通过CVD方法在催化剂上生长碳纳米管。
这种方法不仅可以实现碳纳米管在碳纤维表面的组装，还可以控制碳纳米管的长度和密度。
2. 碳纳米管涂覆法碳纳米管涂覆法是将碳纳米管分散在溶剂中，然后通过喷涂、浸渍或涂覆的方式将碳纳米管均匀覆盖在碳纤维表面。
这种方法简单易行，且可以实现大面积的碳纳米管组装，但由于碳纳米管之间的相互作用，往往难以实现均匀的覆盖和优异的性能。
三、新型碳纳米管组装方法1. 电化学组装法电化学组装法是将碳纳米管分散在电解质溶液中，利用外加电场将碳纳米管定向沉积在碳纤维表面。
这种方法可以实现碳纳米管的定向组装，且不受碳纳米管之间相互作用的影响，因此可以获得均匀且高性能的碳纤维复合材料。
2. 等离子体处理法等离子体处理法是利用等离子体对碳纤维表面进行改性，同时将碳纳米管引入等离子体中，通过化学反应或物理吸附使碳纳米管与碳纤维表面结合。
这种方法不仅可以实现碳纳米管的高效组装，还可以改善碳纤维表面的性能，提升复合材料的综合性能。
四、碳纳米管在碳纤维表面的应用前景将碳纳米管组装在碳纤维表面，可以使普通碳纤维具备导电性和热传导性，进而拓展碳纤维在电子设备、热管理材料等领域的应用。
碳纳米管纤维：穿上衣服就能发电
源集成器件 ， 可 以制成一根根像头发丝一样 细的纤维状太 阳 能电池 ， 其直径只有 ６ ０ ～１ ０ ０ ｍ。纤维状 意味着 可以把它
米管纤 维 已经在 防弹衣 、 航空航 天 、 医疗 和体育 器械等 广泛 领域显示 重要应用 前景 。而将 碳纳米纤 维制成 太 阳能 电池 的过程基 本无污染 ， 效率 高 ， 成本低 ， 制作 工艺相对 简单 ， 具
纤维 电池 ， 将 太 阳光 转换成 电能的 同时 ， 还能 把这些 能量储 存起来 ， 而不需 要外接 其它蓄 电池或储 能设备 。这 样一来 ，
和工艺制备技 术发展 还需广 大研究人员 一起努 力。也许 我
们 可 以设想 ， 未来 某一天 ， 新 型纤维制造 的超级 太 阳能 发电
即使在夜 间， 人们也可以随心所欲地使用 白天储存下 来的太
能。
其生产 过程 中是 一个高 能耗 、 高污染 的产业 ， 对环境有 很大
影响 。而复旦大学 研究 团队所使用 的碳纳米 管纤 维材料 则 可能很好地解决未来太阳能电池的这些问题。
从 复旦 大学 日前举行 的新 闻发布会上 传来 消息 ： 该校先
进材料实验室 、 高分子科学系彭慧胜教授课 题组 最近成功研
有大量稳定 生产 的可能性。
们像普通化学纤维一样 编织 成衣服等纺织 品， 成 为一整块可
穿在身上的大太阳能电池 ， 并实现 自身发 电。
神奇 的是 ， 与现有 的太 阳能电池不 同 ， 这 种新型太 阳能
彭教 授表 示 ， 他们 完成 的是 在实 验室 的源 头性研 究 工
作， 可能开辟 了新方 向 ， 但这些新概念 、 新技术 的应用性 研究
碳纤维和碳纳米管
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纳米碳纤维制备CVD工艺参数总结
C V D工艺参数总结（内部交流资料，整理：周建伟，2005年4月1日-5月7日）化学气相催化法与其它方法相比具有很多优点：反应设备简单，成本低且易于设计；可实现大规模生产；反应在中等温度进行，并且副产物比其他方法少；通过调控反应条件(温度，压力，时间，原料)可以很容易控制反应过程，并可实现控制碳管的尺寸，产率，形貌等，可以制备长甚至超长的碳纳米管；原料成本低等。
在过去的几年中有大量文献报导化学气相催化法制备碳纳米管，以及影响其结构参数的工艺因素[6]。
化学气相催化法制备碳纳米管按照催化剂存在或加入方式可以分为三种：固定催化法，喷淋法，浮动催化法。
催化剂一般使用过渡金属元素Fe，Co，Ni或其组合，有时也添加稀土等其他元素及化合物。
详见参考文献[6]。
CVD法产物的特点：CVD制备的多碧碳纳米管为缠结在一起的针状弯曲型多层同轴套即多碧管。
此外，CVD法制备的多壁碳纳米管结晶度不高，存在许多的缺陷可以通过石墨化处理（真空或惰性气体保护下，理论上2300o C可以完成石墨化处理，实际处理温度2800o C-3000o C）大幅提高结晶度改善性能[18]。
CVD法制备CNT的参数：最优参数的确定非常的不易，建议用正交实验来减少实验时间和次数。
CNTs产率（Yield）：M CNTs为产物纯化后纳米碳管的质量，Mcat为所用催化剂的质量。
注：有些文献上的产率公式复杂一些。
In this paper we summarize the effect of the process parameters on CNT features, amount and growth rate are described. The growth time, the substrate temperature, the total pressure, the hydrocarbon concentration and the nickel to alumina ratio were varied in order to study the effect on the growth rate and quality and to find relationships between the total product amount and the process parameters.The experimental results also indicated that, in the growing process of carbon nanotubes, the rate-determining step was dependent upon the conditions of preparation (i.e. feedgas used, reaction temperature, flow-rate of the feedgas, etc.).[56]1．反应室的形状和直径小管单位面积产率远大于大管产率[1]。