天津市自然科学基金(06YFJZJC01200)
- 作品数：7 被引量：24H指数：3
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- 相关领域：化学工程一般工业技术电子电信理学更多>>
- 不同脉宽激光导致的纳米金刚石尺寸差异的热力学和动力学分析被引量：1
- 2009年
- 针对激光烧蚀碳悬浮液以及液体介质中的石墨靶形成不同尺寸大小的纳米金刚石,对金刚石颗粒的形成进行了分析。基于激光器参数以及合成条件比较分析了两种烧蚀产生的物理化学差异,并根据热力学条件计算了金刚石颗粒的平衡尺寸和激光烧蚀后形成的碳团簇的冷却速度以及Wilson-Frenkel生长定律进一步计算了纳米金刚石的生长速度、生长时间、生长尺寸。计算结果表明,不同参数的激光烧蚀条件下产生的高温高压碳团簇的大小和密度决定了冷却速度以及生长时间,并最终决定了纳米金刚石尺寸。另外根据金刚石晶体最低能量计算结果也验证了超细纳米金刚石形成的理论基础。动力学与热力学理论计算结果和实验结果相一致,合理解释了不同尺寸纳米金刚石的形成。
- 田飞孙景
- 关键词：激光技术纳米金刚石激光烧蚀高温高压生长动力学
- 激光法制备碳质纳米材料被引量：8
- 2008年
- 通过介绍在气体和液体介质中激光与固体材料相互作用的过程,评述了激光在不同介质中发生物理化学现象的差异。与气相中相比,激光冲蚀液体中固体材料产生的气态等离子区受到了液体限制,在该区域会产生更高的气态密度、温度和压力,适合于亚稳相纳米晶的合成。同时评述了激光制备碳基纳米材料的进展。激光在气相和液相中均可制得碳纳米管,气相中适于制备结构完整的碳纳米管,而液相中有利于纳米金刚石的合成。激光冲蚀液体中的石墨靶制备的纳米金刚石粒径较大,辐照石墨悬浮液工艺不仅可以获得超细的纳米金刚石还可以获得线型碳。激光法制备的碳基纳米材料具有尺寸小、纯度高和形状多样性,在未来有着广泛的潜在应用价值。
- 孙景胡胜亮杜希文
- 关键词：激光纳米材料纳米金刚石碳纳米管
- 激光辐照石墨-镍悬浮液制备碳包覆颗粒的研究
- 2008年
- 用球磨机湿法球磨微米级镍粉和石墨制备石墨与镍的悬浮液,然后用脉冲激光辐照。用扫描电镜、X射线衍射和透射电镜等对球磨和激光辐照后的产物进行表征。结果表明:球磨细化了镍粉,并使镍粉和石墨混合均匀,使其可悬浮于水介质中;然后激光辐照悬浮液得到了细小的碳包覆镍纳米颗粒。通过对碳包覆颗粒形成机制的初步探索,认为激光作用会使镍和碳气化并形成镍碳混合蒸气,在脉冲过后的冷却过程中碳和镍碰撞溶解,而温度的不断降低会促使过饱和的碳从镍中析出,从而形成包覆,获得了细小的碳包覆颗粒。
- 孙景张梅梅牛凯阳胡胜亮田飞林奎杜希文
- 关键词：球磨脉冲激光
- 毫秒脉冲激光合成超细纳米金刚石被引量：6
- 2007年
- 通过热力学和动力学的基本理论,分析了毫秒脉冲激光照射石墨悬浮液合成超细纳米金刚石的机理.在毫秒脉冲激光与石墨颗粒相互作用形成的碳蒸气羽中,通过碳蒸气凝聚形成了金刚石核.与纳秒脉冲激光相比,毫秒脉冲激光具有较低的功率密度和较长的脉宽,为金刚石核的生长提供了较小的过冷度,使得金刚石核的生长速率减小;而较小的生长速率也为金刚石表面形成sp2杂化结构提供了机会,它可以有效降低金刚石核的表面能,促使金刚石核稳定,但表面的sp2杂化也阻止了金刚石核的外延.以上两个原因决定了毫秒激光辐照石墨颗粒过程中只能获得超细的纳米金刚石.
- 孙景胡胜亮杜希文雷贻文江雷
- 关键词：纳米金刚石脉冲激光热力学动力学
- 脉冲激光制备发光碳纳米颗粒被引量：13
- 2009年
- 利用毫秒脉冲激光辐照石墨悬浮液制备了超细碳纳米颗粒,经过有机聚合物PEG 2000N的表面修饰,碳纳米颗粒发出了较强的可见光,并具有双光子激发的特征.利用硫酸奎宁作参比,测得碳纳米颗粒的荧光量子产率为6.3%.石墨颗粒通过吸收激光能量快速升温并升华,形成了大量的碳蒸气;在周围液体介质的冷却下,通过凝聚形成了碳纳米颗粒.由于尺寸量子限制效应,经过有机聚合物修饰后,碳纳米颗粒表面产生了能量势阱,导致了碳纳米颗粒的可见光发射.发光的碳纳米颗粒具有无毒、化学惰性和良好的生物相容性,在生物医药领域具有重要的应用价值.
- 胡胜亮白培康曹士锐孙景
- 关键词：碳纳米颗粒发光脉冲激光
- 纳米金刚石粉末的粒度分析
- 2007年
- 该文针对激光法合成的纳米金刚石进行了一系列粒度分析研究，包括TEM、比表面分析法、x射线衍射法、显微激光拉曼分析和x射线小角度散射法，不同的研究手段得到的纳米金刚石粉的粒径不尽相同。比较各种研究手段得到的结果可以对纳米金刚石粉末的粒度有一个全面的了解，分析结果可以互相印证，并且针对不同的分析要求可选择不同的方法。
- 孙景李竞强杜希文翟琪胡胜亮
- 关键词：粒度分析脉冲激光
- 毫秒脉冲激光辐照炭黑颗粒悬浮液制备纳米金刚石
- 2008年
- 采用较低功率密度（10^6W／cm^2左右）的Nd：YAG毫秒脉冲（脉宽0．2～20ms）激光辐照循环溶液中的经球磨的炭黑颗粒悬浮液，成功地合成出了尺寸在5nm左右的纳米金刚石，且粒度分布均匀，利用透射电镜对提纯前和提纯后的产物进行了分析，发现产物中同时存在纳米碳洋葱、石墨颗粒和金刚石颗粒。推测可能的相变机理是激光束辐照炭黑，因为激光束内能量分布不均匀，导致部分炭黑温度升高较小．颗粒经历低温退火作用后少量炭黑无序组织发生石墨化转变，体积收缩形成纳米碳洋葱。温度升高较大的炭黑组织大量发生石墨化转变，后续的能量导致石墨化组织再通过固-固切变机制转化为金刚石结构。
- 田飞孙景胡胜亮江雷
- 关键词：炭黑纳米金刚石脉冲激光切变机制
