导读:本文包含了碳纳米管操纵论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:纳米,碳纳米管,显微镜,原子,可控,分散,生长。
碳纳米管操纵论文文献综述
张莹莹,谢欢欢,张如范,魏飞[1]（2014）在《超长碳纳米管的制备与操纵》一文中研究指出水平超长碳纳米管具有完美的结构和优异的电学、热学、力学等性能,是制备微纳器件和超强材纤维的理想材料。为了实现水平超长碳纳米管的应用,其批量化制备至关重要。然而,超长碳纳米管的制备对生长条件要求比较苛刻,通常所制备的碳纳米管在单位面积内的密度很低。本工作通过系统研究其生长机制,分别发展了纳米颗粒和石墨烯片辅助的两种催化剂钉扎方法[1],从而有效地提高了超长碳纳米管的密度。此外,通过气相沉积无机纳米颗粒的方法,实现了单根碳纳米管在光学显微镜下的直接观察[2],这种方法为超长碳纳米管的操纵和表征提供了极大的便利。最后将介绍通过操纵单根超长双壁碳纳米管而观察到的碳纳米管层间的超润滑现象[3]。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会：低维碳材料》期刊2014-08-04）
李金勇[2]（2007）在《碳纳米管的操纵排布及其机理初步探究》一文中研究指出随着元器件向微型化、智能化、以及高集成、高密度存储和超快传输等方向的发展,以一维纳米材料为基础的新型量子器件的组装已经成为纳米研究领域的热点和前沿之一。只有这种特殊纳米结构单元被有序、合理地组装成二维或叁维纳米结构,才有可能进一步了解其特有的光学、电学、磁学等性能,最终在各种纳米器件领域中得到应用。美国加州大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《Nature》上发表论文指出:纳米尺度的图案是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。在纳电子器件的研究中,碳纳米管以其独特的物理化学性能成为纳米电子器件的研究热点。而碳纳米管的操纵排布是应用化的前提和基础,成为纳米研究领域一个重要的发展方向。本文提出了一种有效操纵碳纳米管选择性取向的方法-液面排布转移法。采用了酸处理对碳纳米管进行了纯化和剪切得到高纯度、可控长度的碳纳米管;再将其与十八烷基胺(ODA)嫁接反应得到溶解于有机溶剂的碳纳米管;最后通过液面排布转移法把溶解于有机溶剂的碳纳米管操纵排布于多种衬底上形成取向的单层或多层碳纳米管。本文系统的研究了液面排布转移过程中各种工艺参数对膜层质量的影响,并初步探索了碳纳米管液面排布转移机理。另外,还通过表面活性剂辅助的两步超声法,得到了均匀分散、长的单根水溶性碳纳米管。这些工作的开展,为实现碳纳米管在功能化器件方面的应用打下了良好的基础。本文的主要研究内容包括以下几方面:针对电弧放电法制备的单壁碳纳米管的特点,提出了一种获得高纯度单壁碳纳米管的提纯方法。首先,采用表面活性剂进行物理分散,再将碳纳米管在365℃的小流量氧气中氧化,结合随后的两步酸处理,可得到纯度高达97%的单壁碳纳米管。与目前报道的其它方法相比,表面活性剂的预处理可有效对杂质进行剥离,在提高碳纳米管纯度的同时,减少了因其上微小杂质在后续的氧气氧化过程中燃烧所引起碳纳米管质量的损失;氧气氧化在除去活性较大的碳杂质同时,会使金属催化剂体积膨胀,导致包裹它的多层石墨结构破裂,除去了这种化学稳定性大于碳纳米管的杂质,且可使暴露的金属催化剂及其氧化物在随后酸处理中彻底地除去;再通过酸处理,可得到高纯度的碳纳米管。提出了分步加入硫酸和硝酸,并降低反应温度的纯化和剪切多壁碳纳米管方法。这种方法避免了由于激烈氧化造成碳纳米管的损失和结构破坏,实现了通过控制反应时间来得到不同长度的碳纳米管,并采用酸、碱滴定法量化地标定了碳纳米管上的羧基的含量。通过羧基酰氯化后嫁接十八烷基胺(ODA)的方法合成了一系列溶解于有机溶剂的碳纳米管,研究了ODA嫁接量与碳纳米管溶解性之间的关系,确定了ODA最低嫁接率。研究了反应时间对ODA在碳纳米管表面聚集状态和碳纳米管溶解性能的影响。提出了一种有效操纵碳纳米管取向排布的方法-液面排布转移法。采用基体和滑障垂直的提拉方式可获得具有更高取向性的碳纳米管。系统地研究了液面排布转移工艺参数对膜层质量的影响;实现了通过控制工艺参数,来控制膜层中碳纳米管的取向、密度、转移率和厚度。采用场发射SEM、AFM、Raman偏振和紫外-可见吸收谱的测试方法对制备的碳纳米管膜进行了表征。另外,研究了液面排布转移法制备的碳纳米管膜层的I-V性能,结果表明碳纳米管膜层的I-V关系呈非线性;且膜层的场发射试验结果表明液面排布转移法制备的膜层具有较好的场发射性能。当前文献中报道的取向碳纳米管的制备都需要高温催化剂引导、复杂的模板制备工艺或者只能用于微量碳纳米管的排布,而本文在室温下在玻璃、硅、云母等基体表面制备了大面积取向排列的碳纳米管。在实验和动力学的基础上,对碳纳米管取向排布的机理和形成过程进行了初步的探究。在Langmuir槽中压缩阶段,滑障压缩是形成碳纳米管有序排列的唯一原因(压缩诱导);在垂直提拉制膜的过程中,基体表面流体的运动诱导碳纳米管再次取向排列(流诱导)。当采用基体位置和滑障垂直的方式制备膜层,流诱导会加强压缩诱导形成的方向,这是获得高取向性碳纳米管的主要原因。提出了表面活性剂辅助的两步超声分散法,得到了均匀分散、长的水溶性单壁碳纳米管,克服了化学修饰对碳纳米管结构的损坏,是一种简便的碳纳米管分散方法。(本文来源于《上海交通大学》期刊2007-01-01）
孙志,秦水介[3]（2006）在《碳纳米管的微操纵》一文中研究指出利用原子力显微镜对碳纳米管进行微操纵研究。首先,选择出适合系统使用的基底;然后,在基底上利用原子力显微镜接触模式,成功地对碳纳米管束进行了推动、切割和弯曲等操纵;最后,讨论了影响微操纵的一些系统参数,总结出该系统微操纵的适合参数为:参考点4.0~5.0,扫描频率20 Hz~50 Hz。该研究为微/纳米机械装配技术的发展进行了有益的探索。(本文来源于《微细加工技术》期刊2006年03期）
张锦[4]（2006）在《单壁碳纳米管的可控生长、操纵及其能带调控》一文中研究指出碳纳米管自发现以来,因其独特的结构和优异的力学与电学特性,已被广泛地应用于各个领域的研究之中。在纳米器件的研究中,碳纳米管可以作为未来器件的导线和结构单元。到目前为止,基于单壁碳纳米管的场效应晶体管、逻辑单元以及化学和生物传感器等器件均已被成功制备。但是(本文来源于《中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）》期刊2006-07-01）
张锦,刘忠范[5]（2005）在《表面上单壁碳纳米管的可控生长、SPM操纵及其化学键工程》一文中研究指出碳纳米管自发现以来,因其独特的结构和优异的力学与电学特性,已被广泛地应用于各个领域的研究之中。到目前为止,基于单壁碳纳米管的场效应晶体管、逻辑单元以及化学和生物传感器等器件均已被成功制备。但是如何获得结构和性能均可控的碳纳米管是目前器件研究中的热点问题。本文主要包括以下内容:1)表面上单壁碳纳米管的定点、定向生长:利用扫描探针氧化技术在表面可控的引入各种形状的纳米图案。利用图案表面性质与基底表面性质的差异,可通过自组装技术将催化剂纳米粒子定点的组装在纳米图案表面。进而可以实现单壁碳纳米管在表面的定点生长。利用CVD 生长过程中的气流或施加一定方向的电场,实现了单壁碳纳米管的表面的定向生长。(本文来源于《2005年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集》期刊2005-09-01）
张锦,段小洁,张莹莹,何茂帅,凌星[6]（2005）在《单壁碳纳米管的可控生长、操纵及化学键工程》一文中研究指出碳纳米管自发现以来,因其独特的结构和优异的力学与电学特性,已被广泛地应用于各个领域的研究之中。在纳米器件的研究中,碳纳米管被认为可以作为未来器件的导线和结构单元。到目前为止,基于单壁碳纳米管的场效应晶体管、逻辑单元以及化学和生物传感器等器件均已被成功制备并显示了比相应传统器件更优异的性能。但是如何获得结构和性能均可控的碳纳米管是目前器件研究中的热点问题。本文主要利用化学气相沉积技术实现单壁碳纳米管在表面上的定点和定向生长,结合AFM纳米操纵技术对碳纳米管进行可控的操纵,进而实现对碳纳米管电学和光谱学性质的可控。主要内容如下:(本文来源于《中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）》期刊2005-08-01）
孙志,秦水介[7]（2005）在《基于原子力显微镜的碳纳米管微操纵研究》一文中研究指出纳米级微操作技术是制造纳米电子器件的技术基础。以云母为基底,利用原子力显微镜,对碳纳米管束进行微操作,如滑动、切割等。由于基底不同,在微操作过程中呈现不同的现象。研究为加工碳纳米管的微纳米零件做出了有益的探索。(本文来源于《中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集（一）》期刊2005-08-01）
胡洁[8]（2004）在《碳纳米管操纵及其基础工艺技术的初步探索》一文中研究指出通过分子操纵实现自下而上组装纳米构件不仅是纳米制造中的一种基础工艺技术 也是探索纳米尺度下实体间相互作用力的一种有效途径 近几年来 纳米操纵已从简单的单原子操纵发展成为了大分子复杂操纵 碳纳米管以其优异的力学 电学特性 成为了大分子操纵的理想材料 为了达到以碳纳米管为材料搭接纳米构件的目的 本论文着重对碳纳米管的操纵及与之相关的碳纳米管分散 定位成形等基础工艺技术进行了实验研究在本论文中探索了碳纳米管分散样品的制备方法 并讨论了实验中各因素对碳纳米管分散样品制备的影响 实验结果表明基底状况 碳纳米管原材料种类 超声时间以及分散浓度等因素都会在很大程度上改变碳纳米管分散样品的最终形态作者在原子力显微镜上实现了对碳纳米管的操纵 并重点对碳纳米管操纵的动态过程进行了微观力学分析 通过监测碳纳米管操纵过程中的侧向力信号发现 在碳纳米管的操纵过程中 当基底的表面成分和表面形貌不同的时候 微观摩擦也会有明显的变化 碳纳米管的某些重要力学特性参数可从碳纳米管的变形和断裂过程中的侧向力曲线中计算得出作者利用碳纳米管与不同自组装单层膜之间作用力的差异 采用了化学模板诱导碳纳米管准确定位成形的方法 并初步摸索了自组装单层膜化学模板制备过程中的基础工艺技术 对两种有机硅衍生物自组装单层膜的生长成膜过程 成形方法 合成条件以及碳纳米管与有机硅衍生物自组装单层膜之间的相互作用力等问题都进行了深入的讨论(本文来源于《清华大学》期刊2004-05-01）
胡洁,张宇军,李鹏,王慧,黄兰[9]（2003）在《碳纳米管操纵中的微观摩擦问题》一文中研究指出为了充分掌握纳米操纵中的微观摩擦规律,消除微观摩擦对纳米操纵的不利影响,该文利用原子力显微镜(AFM)的超微探针作为操纵工具,对具有优异力学和电学特性的碳纳米管在不同的表面状况下进行了剪切和操纵。实验中发现,当基底的表面成分和表面形貌不同的时候,操纵过程中的微观摩擦力会有明显的变化。从与光刻技术相结合的操纵实验中可以看出,光刻后残留的光刻胶会大大增加碳纳米管与基底间的微观摩擦力,并加剧操纵工具——AFM针尖的污染与磨损。(本文来源于《清华大学学报(自然科学版)》期刊2003年11期）
刘赛锦,申自勇,侯士敏,顾镇南,薛增泉[10]（2003）在《用原子力显微镜操纵碳纳米管的研究》一文中研究指出使用原子力显微镜,在接触模式下实现了对单壁碳纳米管束的各种可控操纵,包括弯折、切割和劈裂等.发现操纵结果与针尖作用力以及碳纳米管束在基底表面的受力状况有关.当碳纳米管在一定程度上被固定在表面上时,能够可控地完成各种操纵;当针尖作用力足够大时,碳管束能够被针尖劈裂.这种操纵技术将有助于碳纳米管特性的测试和纳米电子器件的构筑.(本文来源于《物理化学学报》期刊2003年03期）
碳纳米管操纵论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着元器件向微型化、智能化、以及高集成、高密度存储和超快传输等方向的发展,以一维纳米材料为基础的新型量子器件的组装已经成为纳米研究领域的热点和前沿之一。只有这种特殊纳米结构单元被有序、合理地组装成二维或叁维纳米结构,才有可能进一步了解其特有的光学、电学、磁学等性能,最终在各种纳米器件领域中得到应用。美国加州大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《Nature》上发表论文指出:纳米尺度的图案是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。在纳电子器件的研究中,碳纳米管以其独特的物理化学性能成为纳米电子器件的研究热点。而碳纳米管的操纵排布是应用化的前提和基础,成为纳米研究领域一个重要的发展方向。本文提出了一种有效操纵碳纳米管选择性取向的方法-液面排布转移法。采用了酸处理对碳纳米管进行了纯化和剪切得到高纯度、可控长度的碳纳米管;再将其与十八烷基胺(ODA)嫁接反应得到溶解于有机溶剂的碳纳米管;最后通过液面排布转移法把溶解于有机溶剂的碳纳米管操纵排布于多种衬底上形成取向的单层或多层碳纳米管。本文系统的研究了液面排布转移过程中各种工艺参数对膜层质量的影响,并初步探索了碳纳米管液面排布转移机理。另外,还通过表面活性剂辅助的两步超声法,得到了均匀分散、长的单根水溶性碳纳米管。这些工作的开展,为实现碳纳米管在功能化器件方面的应用打下了良好的基础。本文的主要研究内容包括以下几方面:针对电弧放电法制备的单壁碳纳米管的特点,提出了一种获得高纯度单壁碳纳米管的提纯方法。首先,采用表面活性剂进行物理分散,再将碳纳米管在365℃的小流量氧气中氧化,结合随后的两步酸处理,可得到纯度高达97%的单壁碳纳米管。与目前报道的其它方法相比,表面活性剂的预处理可有效对杂质进行剥离,在提高碳纳米管纯度的同时,减少了因其上微小杂质在后续的氧气氧化过程中燃烧所引起碳纳米管质量的损失;氧气氧化在除去活性较大的碳杂质同时,会使金属催化剂体积膨胀,导致包裹它的多层石墨结构破裂,除去了这种化学稳定性大于碳纳米管的杂质,且可使暴露的金属催化剂及其氧化物在随后酸处理中彻底地除去;再通过酸处理,可得到高纯度的碳纳米管。提出了分步加入硫酸和硝酸,并降低反应温度的纯化和剪切多壁碳纳米管方法。这种方法避免了由于激烈氧化造成碳纳米管的损失和结构破坏,实现了通过控制反应时间来得到不同长度的碳纳米管,并采用酸、碱滴定法量化地标定了碳纳米管上的羧基的含量。通过羧基酰氯化后嫁接十八烷基胺(ODA)的方法合成了一系列溶解于有机溶剂的碳纳米管,研究了ODA嫁接量与碳纳米管溶解性之间的关系,确定了ODA最低嫁接率。研究了反应时间对ODA在碳纳米管表面聚集状态和碳纳米管溶解性能的影响。提出了一种有效操纵碳纳米管取向排布的方法-液面排布转移法。采用基体和滑障垂直的提拉方式可获得具有更高取向性的碳纳米管。系统地研究了液面排布转移工艺参数对膜层质量的影响;实现了通过控制工艺参数,来控制膜层中碳纳米管的取向、密度、转移率和厚度。采用场发射SEM、AFM、Raman偏振和紫外-可见吸收谱的测试方法对制备的碳纳米管膜进行了表征。另外,研究了液面排布转移法制备的碳纳米管膜层的I-V性能,结果表明碳纳米管膜层的I-V关系呈非线性;且膜层的场发射试验结果表明液面排布转移法制备的膜层具有较好的场发射性能。当前文献中报道的取向碳纳米管的制备都需要高温催化剂引导、复杂的模板制备工艺或者只能用于微量碳纳米管的排布,而本文在室温下在玻璃、硅、云母等基体表面制备了大面积取向排列的碳纳米管。在实验和动力学的基础上,对碳纳米管取向排布的机理和形成过程进行了初步的探究。在Langmuir槽中压缩阶段,滑障压缩是形成碳纳米管有序排列的唯一原因(压缩诱导);在垂直提拉制膜的过程中,基体表面流体的运动诱导碳纳米管再次取向排列(流诱导)。当采用基体位置和滑障垂直的方式制备膜层,流诱导会加强压缩诱导形成的方向,这是获得高取向性碳纳米管的主要原因。提出了表面活性剂辅助的两步超声分散法,得到了均匀分散、长的水溶性单壁碳纳米管,克服了化学修饰对碳纳米管结构的损坏,是一种简便的碳纳米管分散方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
碳纳米管操纵论文参考文献
[1].张莹莹,谢欢欢,张如范,魏飞.超长碳纳米管的制备与操纵[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会：低维碳材料.2014
[2].李金勇.碳纳米管的操纵排布及其机理初步探究[D].上海交通大学.2007
[3].孙志,秦水介.碳纳米管的微操纵[J].微细加工技术.2006
[4].张锦.单壁碳纳米管的可控生长、操纵及其能带调控[C].中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）.2006
[5].张锦,刘忠范.表面上单壁碳纳米管的可控生长、SPM操纵及其化学键工程[C].2005年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集.2005
[6].张锦,段小洁,张莹莹,何茂帅,凌星.单壁碳纳米管的可控生长、操纵及化学键工程[C].中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）.2005
[7].孙志,秦水介.基于原子力显微镜的碳纳米管微操纵研究[C].中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集（一）.2005
[8].胡洁.碳纳米管操纵及其基础工艺技术的初步探索[D].清华大学.2004
[9].胡洁,张宇军,李鹏,王慧,黄兰.碳纳米管操纵中的微观摩擦问题[J].清华大学学报(自然科学版).2003
[10].刘赛锦,申自勇,侯士敏,顾镇南,薛增泉.用原子力显微镜操纵碳纳米管的研究[J].物理化学学报.2003
论文知识图
