摘要： 為了探討制備碳納米管纖維的直立式氣相沉積反應器氣體流場,選用計算流體力學軟件Gambit和Fluent分別對直立式氣相沉積反應器氣體流場進行建模和數值模擬,模擬得到反應器內部氣體速度、溫度和濃度分布。結果表明:氣體從進氣管口射出時速度達到峰值1.79 m/s;在加熱段時速度逐漸趨向于穩定,為0.02 m/s,溫度逐漸趨向于反應器管壁溫度(1500 K);碳源甲烷氣體在反應器加熱段呈現泊肅葉分布。直立式氣相沉積反應器加熱段氣體流場呈現低速平緩高溫,是適宜碳納米管合成和碳納米管纖維形成的有利環境和主要區域。

摘要： 石墨烯晶圓是引領未來的戰略材料,在集成電路、微機電系統和傳感器等領域具有廣闊的應用前景。實現石墨烯晶圓廣泛應用的前提是高品質材料的規模化制備?？煽匦愿摺⒐に嚰嫒菪詮?、成本低的化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)法,是高品質石墨烯晶圓規?；苽涞氖走x方法。本文將綜述石墨烯晶圓的CVD制備進展:首先探討石墨烯晶圓的制備需求,從實用牽引和應用場景出發,提出石墨烯晶圓的制備品質等級;隨后重點介紹石墨烯的晶圓級制備方法和石墨烯晶圓材料的規模化制備技術;最后,對石墨烯晶圓可行的制備路線進行總結,并展望未來可能的發展方向。

摘要： 石墨烯纖維材料是以石墨烯為主要結構基元沿某一特定方向組裝而成或由石墨烯包覆纖維狀基元形成的宏觀一維材料。根據組成基元的不同可將石墨烯纖維材料分為石墨烯纖維和石墨烯包覆復合纖維。石墨烯纖維材料在一維方向上充分發揮了石墨烯高強度、高導電、高導熱等特點,在智能纖維與織物、柔性儲能器件、便攜式電子器件等領域具有廣闊的應用前景。隨著化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)制備石墨烯薄膜技術的發展,CVD技術也逐漸應用于石墨烯纖維材料的制備。利用CVD法制備石墨烯纖維可避免傳統紡絲工藝中繁瑣的氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)還原過程。同時,通過CVD法直接將石墨烯沉積至纖維表面可以保證石墨烯與纖維基底之間強的粘附作用,提高復合纖維的穩定性,同時可實現對石墨烯質量的有效調控。本文綜述了石墨烯纖維材料的CVD制備方法,石墨烯纖維材料優異的力學、電學、光學性質及其在智能傳感、光電器件、柔性電極等領域的應用,并展望了CVD法制備石墨烯纖維材料未來的發展方向。

摘要： 化學氣相沉積法(CVD)制備的石墨烯薄膜具有質量高、均勻性好、層數可控且可放大等優點,近年來受到了學術界和工業界的廣泛關注。在高溫CVD生長過程中,除襯底表面的反應外,氣相反應同樣會影響石墨烯的生長行為和薄膜質量。本文將綜述氣相反應對CVD生長石墨烯的影響:首先對CVD體系內的氣相傳質過程和氣相反應進行了詳細討論;隨后系統介紹了基于氣相調控提高石墨烯的結晶性、潔凈度、疇區尺寸、層數和生長速度的相關策略及其機理;最后對氣相反應影響CVD生長石墨烯的規律進行總結,并展望了未來可能的發展方向。

摘要： 以過渡金屬為催化襯底的化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition,CVD)已經可以制備與機械剝離樣品相媲美的石墨烯,是實現石墨烯工業應用的關鍵技術之一。原子尺度理論研究能夠幫助我們深刻理解石墨烯生長機理,為實驗現象提供合理的解釋,并有可能成為將來實驗設計的理論指導。本文從理論計算的角度,總結了各種金屬襯底在石墨烯CVD生長過程中的各種作用與相應的機理,包括在催化碳源裂解、降低石墨烯成核密度等,催化加快石墨烯快速生長,修復石墨烯生長過程中產生的缺陷,控制外延生長石墨烯的晶格取向,以及在降溫過程中石墨烯褶皺與金屬表面臺階束的形成過程等。在本文最后,我們對當前石墨烯生長領域中亟需解決的理論問題進行了深入探討與展望。

摘要： 碳納米管具有優秀的導電性能、透光性能和十分突出的柔性,在柔性透明導電薄膜中有著良好的應用前景.如何制備同時擁有良好導電性能和透光性能的碳納米管薄膜是這一領域研究的核心問題.本綜述介紹了碳納米管薄膜的制備方法,并重點討論了基于漂浮催化劑化學氣相沉積法的碳納米管薄膜的可控制備.在生長過程中限制碳納米管的團聚、增加碳納米管的長度、降低雜質的含量是提高碳納米管薄膜性能的主要策略.

摘要： 多光譜波段透過型ZnS體材料在整流罩、紅外透鏡、紅外窗口等領域具有廣泛應用。本文全面梳理和總結了ZnS體材料制備技術的最新研究進展,包括熱壓技術、化學氣相沉積+熱等靜壓技術等。分析了不同制備方法對ZnS體材料光學性能的影響因素。最后展望了ZnS體材料的未來發展方向。

摘要： 化學氣相沉積法生長的單層石墨烯具有卓越的力學、熱學和電學特性,成為新一代納米器件的首選材料。對石墨烯電子特性的理論研究有利于推動納米器件的發展與應用。本文基于密度泛函理論與非平衡格林函數相結合的方法,系統地研究了石墨烯及石墨烯/氮化硼的電子結構特性。結果表明,在高對稱K點,帶隙為零。在50~400 K范圍內,由于費米面的電聲子散射作用,單層石墨烯的遷移率隨著溫度增加呈現顯著下降趨勢。此外,通過對不同層間距的石墨烯/氮化硼結構的能帶、態密度、電子密度等特性分析,發現隨著層間距增加,能帶間隙減小,導帶與價帶間的能量差減小。隨著原子個數的增加,石墨烯/氮化硼超胞結構與原胞結構的帶隙開度變化規律一致,這對石墨烯基器件的結構設計具有一定的指導意義。

摘要： 化學氣相沉積(Chemical vapor deposition,CVD)法制備的石墨烯薄膜具有質量高、可控性好、可放大等優點,近年來受到了學術界和工業界的廣泛關注。然而,近期研究結果表明,在高溫CVD生長石墨烯的過程中,伴隨著許多副反應,這些副反應會導致石墨烯薄膜表面沉積大量的無定形碳污染物,造成石墨烯薄膜的"本征污染"現象。同時,這些污染物的存在會導致轉移后的石墨烯薄膜表面更臟,對石墨烯材料和器件的性能帶來嚴重影響。這也是CVD石墨烯薄膜的性能一直無法媲美機械剝離石墨烯的重要原因之一。事實上,超潔凈生長方法制備得到的超潔凈石墨烯薄膜在諸多指標上都給出了目前文獻報道的最好結果,代表著石墨烯薄膜材料制備技術的發展前沿。本文首先對CVD法制備石墨烯過程中表面污染物的形成機理進行分析,然后綜述了超潔凈石墨烯薄膜的制備方法,并列舉了超潔凈石墨烯薄膜的優異性質。最后,總結并展望了超潔凈石墨烯未來可能的發展方向和規?；苽涿媾R的機遇與挑戰。

摘要： 錫二硫族化合物可以通過改變硫和硒的含量來連續調控三元合金材料的帶隙、載流子濃度等物理化學性質,在電子和光電子器件應用上具有巨大的潛力。本文采用化學氣相沉積(CVD)技術可控地制備了不同元素組分的SnS_(x)Se_(2-x)(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0,1.2,1.5,1.8,2.0)單晶納米片。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、能量色散X射線光譜(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)以及拉曼光譜等手段對SnS_(x)Se_(2-x)納米片進行了綜合表征。結果表明本方法成功實現了元素百分比可調的SnS_(x)Se_(2-x)單晶納米片的可控制備。重點研究了依賴于元素百分比的SnS_(x)Se_(2-x)的拉曼特征譜,實驗結果與基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理計算得到的SnS_(x)Se_(2-x)的拉曼仿真譜高度吻合,理論計算結果較好地詮釋了實驗拉曼光譜發生變化的原因。本研究提供了一種元素百分比可調的三元SnS_(x)Se_(2-x)單晶納米片的可控制備方法,同時對錫二硫族化合物的明確、無損識別提供了方案。