化学气相沉积反应中金属-碳协同催化碳纳米管生长的理论和实验证据

康志荣¹，杜桂香²，朱珍平²，赵江红²，宋金玲²，宋昌²

(1.太原理工大学,数学系,山西,太原,030024;
2.中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001;
3.中国科学院研究生院,北京,100049)

摘要:从理论和实验角度研究了金属-碳协同催化的化学气相沉积反应中碳纳米管的成核和生长过程.结果表明:多壁碳纳米管的成核和生长不仅受金属的催化作用,碳核一旦形成也会促进碳纳米管向轴向和径向的生长.金属催化剂颗粒仅仅在促进最内层碳核的形成及生长,碳原子向有序的石墨结构转化有催化作用.多壁碳纳米管和单壁碳纳米管形成的本质区别在于是否存在碳的自催化作用.

关键词:碳纳米管; 协同催化; 化学气相沉积; 成核; 生长; 自作用; Carbon nanotubes; Cooperation catalyze; Chemical vapor deposition; Nucleation; Growth; Self-function;

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