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《碳包覆金属纳米材料的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第25卷第1期有色矿冶Vol.25.№12009年2月NON-FERROUSMININGANDMETALLURGYFebruary2009文章编号:1007-967X(2009)01-0035-063碳包覆金属纳米材料的研究进展武小娟,袁霞,刘艳秋,安玉良(沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:碳包覆金属纳米材料具有独特的结构和众多奇异的物理化学性质,在诸多科学技术领域显示出巨大的潜在应用价值,近年来逐渐成为国内外关注的一个研究热点。本论文对碳包覆金属纳米材料的结构、制备方法及应用进行了较系
2、统的总结和介绍。关键词:碳包覆金属纳米材料;制备;应用中图分类号:O64;Q5文献标识码:A和应用进行了总结和介绍。1前言2碳包覆金属纳米材料的制备方法从碳纳米材料的制备研究历程来看,从纯碳形式的纳米碳材料如富勒烯、碳纳米管、碳葱发展到碳对于碳包覆纳米材料的制备方法到目前为止已和各种金属的复合材料等组成多样化复合结构。由有很多报导,其中比较常用的方法为电弧法、激光于这些复合结构存在特殊的结构和性质使其在电磁法、离子束法、CVD法、有机质热解法、球磨法等方学、医学、化学及微电子学等领域都有广泛的应用。法。通过文献可
3、知,制备碳包覆纳米材料方法很多,其中碳包覆纳米金属材料(Carbonencapsulated但由于所采用的生长能源不同,使其制备过程和产metalnano-materials)作为一种新型的碳复合纳品性质也有所差异。这里将按制备碳包覆金属纳米米材料,其制备及性质研究已成为材料科学领域的材料生长热源的不同进行如下分类总结。研究热点。碳包覆金属纳米粒子是一种碳颗粒中填2.1高能生长法充金属颗粒的纳米材料,近年来,人们对碳包覆金属高能生长法是指碳包覆纳米材料在高能粒子或纳米材料的研究兴趣日增,其主要原因归结为以下高温作
4、用下,快速生长并形成性质稳定的纳米材料两点:其一,碳包覆金属纳米材料在诸多领域有着巨的方法。它又可分为如下几个类别:电弧法、离子束大的潜在应用,这些领域包括:磁记录材料、癌症诊法、激光法、高温炭化法等。断与治疗、静电印刷、磁流体以及核磁共振成像等;2.1.1电弧法其二,被石墨包覆的纳米材料具有独特的物理和化电弧法是制备碳包覆金属纳米材料研究最早的学性质,碳包覆纳米材料的外包碳形成封闭空间使方法,也是最常用、研究比较深入的一种方法。随着被包覆的纳米材料与环境隔绝,使其能够稳定存在,R.S.Ruoff等人成功制备出这
5、种碳包覆金属纳米材这就进一步拓展了不稳定的纳米材料的实际应用空料,人们对制备此种材料作了许多深入而有意义的[1][3]间。这种材料最初是由美国R.S.Rouff等人在研究工作。如Y.Yosida等人报导了采用直流电1993年采用电弧法蒸发气化掺La的阳极石墨棒时弧法蒸发填充铁、钴、镍的石墨阳极制备出上述金属在所得到的烟灰中发现的,它是由多层石墨包覆La的碳包覆纳米颗粒,并对上述三种过渡金属及其多的纳米材料。碳包覆La纳米材料的成功合成引起种氧化物的碳包覆纳米材料结构和组成进行系统研了科学家对碳包覆金属纳米材料的广
6、泛关注。由于究,同时提出了这种碳包覆纳米材料的形成机理;[4]这种富勒烯包覆金属粒子不仅具有独特物理化学性Y.Saito等人采用氦直流电弧对填充氧化钴阳极质,而且对所包覆的金属粒子有保护作用,使这种材进行放电制备出碳包覆钴的纳米材料,所包覆钴主料在化学、材料、物理等领域有着巨大的潜在应用价要为fcc晶格,所得到包覆颗粒粒度在数十纳米左[2]值。人们已用多种方法合成不同金属粒子的纳米右。由于这种铁磁性碳包覆纳米材料在磁记录和核碳包覆材料,这里对碳包覆金属纳米材料制备方法磁成像上有着巨大实际应用价值,各国科学家们陆3
7、收稿日期:2008-11-28作者简介:武小娟(1973—),女,讲师,硕士,研究方向为材料化学及材料焊接技术。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net36有色矿冶第25卷续对其投入了极大的热情。如V.P.Dravid等Ti、W、Ca)和稀土金属(Se、Y、La、Ce、Gd、Tb、Dy、[5]人通过对传统电弧装置改进,采用垂直电极放电Ho、Er、Tm、Lu)碳包覆纳米材
8、料的研究进行全面方式,阴极用金属钨棒代替,而阳极用一个直径大约的总结,深入讨论了不同金属对碳层生长过程和材为38mm的石墨坩埚代替,把预包覆金属放在坩埚料自身性质的变化的影响。中进行电弧放电,再用氦气以横向吹扫电弧来淬火2.1.2离子束法电弧蒸发的金属蒸汽,通过控制吹扫氦气流速来调除了上述电弧法制备碳包覆金属纳米材料外,节碳包覆金属纳米颗粒的粒度,此方法可大量制备另一种高
