碳納米管基FeCo合金納米復(fù)合材料的制備、表征及電磁性能研究.pdf

1、碳納米管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的機(jī)械性能和獨(dú)特的光電等特性，對碳納米管功能化和應(yīng)用的研究引起了人們的廣泛興趣，已成為碳基功能材料的一個(gè)主要研究熱點(diǎn)，是物理學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)等學(xué)科中最前沿的研究領(lǐng)域之一。用單金屬填充或包覆碳納米管得到具有特殊性質(zhì)的一維納米材料已見報(bào)道，但用濕化學(xué)法將金屬合金納米粒子填充和包覆碳納米管形成一維納米復(fù)合材料并研究其電磁性能僅本課題組做了嘗試性的工作。本文采用濕化學(xué)方法以碳納米管為模板分別將FeCo合金納米粒子填

2、充碳納米管和包覆碳納米管，制備了組成可調(diào)、尺寸可控和單分散的FeCo合金納米粒子負(fù)載碳納米管的一維復(fù)合材料；用FT-IR、XRD、TEM、HRTEM、SAED、EDX等手段進(jìn)行表征；通過循環(huán)伏安法及VSM研究了樣品的電磁性能。本論文的主要工作如下：
　　1.測定了硝酸鹽(Fe(NO3)3和Co(NO3)2)溶液在不同濃度和不同溫度下的表面張力，為填充碳納米管提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。結(jié)果表明：同樣條件下混合溶液的表面張力隨著Co含量的增加而減

3、??；當(dāng)混合溶液中Co的含量較大時(shí)，填充的效果較好。
　　2.用濕化學(xué)方法通過調(diào)節(jié)混合溶液中硝酸鹽的組成，制備組成可調(diào)、尺寸可控和單分散的FeCo合金納米粒子包覆碳納米管。實(shí)驗(yàn)表明：Fe1-xCox合金粒子的尺寸隨著Co含量的增大而減小；通過調(diào)節(jié)混合金屬鹽與碳納米管的摩爾比可以控制FeCo合金納米粒子的尺寸，粒子的尺寸隨著摩爾比的增大而增大；隨著溫度的升高，F(xiàn)eCo合金納米粒子的尺寸逐漸增大，晶胞參數(shù)逐漸減小；探討了其形成機(jī)理。

4、r>　　3.用循環(huán)伏安法研究FeCo/CNTs納米復(fù)合材料修飾的玻碳電極，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其電極過程是有質(zhì)子參與的不可逆過程；FeCo/CNTs納米復(fù)合材料對雙氧水的還原具有電催化活性。
　　4.研究了碳納米管基FeCo合金納米復(fù)合材料的磁性。結(jié)果表明：不同組成、不同比例及不同溫度條件下制備的碳納米管基FeCo合金納米復(fù)合材料都具有典型的軟磁性能；不同組成時(shí)，F(xiàn)e1-xCox納米合金的矯頑力隨著Co含量的增加而減??；當(dāng)混合金屬鹽與碳納米管