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采用钴催化剂通过醇类气体源法低温生长单壁碳纳米管：Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>缓冲层对碳纳米管产量的增强效应

DOI：10.14723/tmrsj.44.65 期刊：Transactions of the Materials Research Society of Japan 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 我们采用酒精气体源化学气相沉积法，尝试利用Co催化剂在Al2O3缓冲层上生长单壁碳纳米管(SWCNT)。降低生长温度会使获得最高SWCNT产率所需的最佳乙醇压力下降。通过优化乙醇压力，我们成功在400oC温度下实现了SWCNT生长。无论生长温度如何，Al2O3缓冲层上Co催化剂的SWCNT产率均高于SiO2/Si衬底，但Al2O3缓冲层对SWCNT产率的提升效果在500oC以下会减弱。综合面内X射线衍射结果与低温区催化剂团聚减少的现象，我们得出结论：在低温条件下，SiO2表面适合SWCNT生长的Co颗粒密度增加，导致低温时Al2O3缓冲层与SiO2/Si衬底间的SWCNT产率差异缩小。
作者： Takuya Okada，Takahiro Saida，Shigeya Naritsuka，Katsutoshi Fukuda，Takahiro Maruyama
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究Al2O3缓冲层对采用醇类气体源化学气相沉积法、以Co为催化剂在低温下生长单壁碳纳米管(SWCNTs)产率的增强效果。

研究成果

该研究成功地在400oC下使用Co催化剂于Al2O3缓冲层上生长了单壁碳纳米管（SWCNTs），证明优化乙醇压力对低温合成至关重要。然而，Al2O3缓冲层对SWCNT产量的增强效应在500oC以下减弱，这归因于较低温度下SiO2/Si基底上催化剂聚集减少。

研究不足

Al2O3缓冲层对单壁碳纳米管产量的增强效应在500oC以下减弱。研究还指出，在较低生长温度下单壁碳纳米管的结晶度有所下降。

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