李永峰編著的《煤基納米和微米炭材料的電弧法制備研究/大連理工大學學術文庫》以廉價碳源——煤炭為原料，采用等離子電弧放電法較繫統地開展了煤基納米炭素材料的制備研究，成功制備得到了富勒烯和多種結構形態的碳納米管；研究了煤基納米炭材料的微觀形貌及其生長機理，同時探討了在催化劑和等離子體電弧輔助條件下熱解烴類氣體，以煤基炭棒為基體制備微米炭材料的技術途徑。

李永峰編著的《煤基納米和微米炭材料的電弧法 制備研究/大連理工大學學術文庫》以廉價碳源—— 煤炭為原料，采用等離子電弧放電法較 繫統地開展了煤基納米炭素材料的制備研究，成功制 備得到了富 勒烯和多種結構形態的碳納米管；研究了煤基納米炭 材料的微觀 形貌及其生長機理，同時探討了在催化劑和等離子體 電弧輔助條 件下熱解烴類氣體，以煤基炭棒為基體制備微米炭材 料的技術途 徑。主要的研究結果如下： 以煤為原料實現了煤基富勒烯的大量制備。激光 時間飛行質 譜的檢測發現，煤基富勒烯煙灰中含有多種高碳富勒 烯；在最佳實 驗條件下粗富勒烯的產率可達6．77％(與煙灰的重量 比)。 制備得到了多種不同形態的煤基多壁碳納米管。 由不同變質 程度的煤種制備得到的碳納米管在產率上有很大差異 ，順序如下： 無煙煤>煙煤>褐煤；在最佳實驗條件下煤基多壁碳納 米管的產 率可達9．16％；控制電弧放電狀態可以制備出宏觀 量的竹節形碳 納米管、Y形碳納米管和巨型富勒烯。實驗結果表明 ，影響碳納米 管形態和產率的主要因素包括煤基炭棒的結構、催化 劑和電弧的 放電狀態等數個方面。 在《煤基納米和微米炭材料的電弧法制備研究/ 大連理工大學學術文庫》實驗條件下，以無煙煤為原 料制備單壁碳納米管的產 率最高，煙煤次之，褐煤最差；以I．a—Ni為催化劑 獲得的單壁碳納 米管的產率較高(1．67％，以消耗的煤基炭棒為基準 )；由不同催化 劑得到的單壁碳納米管的直徑大小順序為：Fe>Ni>La —Ni。在低 真空條件下，用電弧放電方法以煤為原料制備出雙壁 碳納米管，產 率和純度均較高；得到的雙壁碳納米管的直徑均勻， 大約70％左右 的煤基雙壁碳納米管的直徑分布在4．O～4．5 nm。 通過在煤中添加催化劑，電弧放電條件下，以煤 為起始原料獲 得了一種外形新穎的球形炭，其直徑分布在10～20um ，炭球之間 的結合形態有鏈狀、平板狀及樹狀等，且具有較高的 石墨化程度。 用發射光譜(oEs)技術對電弧等離子體進行了原位診 斷研究，結 果表明反應體繫中存在的C2自由基可能是形成微米炭 材料的主 要中間體之一。

1 緒言
1．1神奇的碳世界
1．2富勒烯和碳納米管的發現
1．3碳納米管的分類與結構
1．4富勒烯和碳納米管的制備
1．4．1富勒烯的制備方法
1．4．2多壁碳納米管的制備方法
1．4．3單壁碳納米管的制備方法
1．4．4雙壁碳納米管的制備方法
1．5富勒烯和碳納米管的性質與應用
1．5．1富勒烯的性質與應用
1．5．2碳納米管的性質與應用
1．6其他新穎形態炭材料的發現
1．7本課題研究的內容與意義
2 煤基富勒烯的電弧制備研究
2．1引言
2．2富勒烯的制備
2．2．1實驗原料
2．2．2實驗裝置
2．2．3實驗方法
2．3煤基富勒烯的提取過程
2．4煤基富勒烯的激光時間飛行質譜表征
2．5煤基富勒烯的副產物分析
2．6影響煤基富勒烯產率的因素
2．6．1煤種的影響
2．6．2緩衝氣體及其壓力的影響
2．6．3煤基炭棒電弧的發射光譜診斷
2．6．4煤基富勒烯的形成機理
2．7小結
3 煤基多壁碳納米管的制備研究
3．1引言
3．2多壁碳納米管的制備
3．2．1煤樣的選取
3．2．2多壁碳納米管制備
3．2．3煤基碳納米管的表征及潛在應用
3．2．4影響煤基多壁碳納米管制備的因素
3．3煤基竹節形碳納米管的發現與制備
3．3．1竹節形碳納米管的制備
3．3．2竹節形碳納米管的表征
3．3．3電弧放電模式對碳納米管形態的影響
3．3．4碳納米膠囊(巨型富勒烯)的發現
3．4煤基Y形碳納米管的制備
3．5電弧法制備煤基碳納米管的形成機理
3．5．1電弧等離子體對碳納米管形成的影響
3．5．2煤的結構對碳納米管形成的影響
3．5．3催化劑對竹節形和Y形碳納米管的影響
3．6小結
4 煤基單壁、雙壁碳納米管和納米炭棒的制備研究
4．1引言
4．2煤基單壁碳納米管的制備
4．2．1復合煤基炭棒的制備
4．2．2復合炭棒的電弧放電過程
4．3單壁碳納米管的表征
4．3．1單壁碳納米管的電鏡觀察
4．3．2單壁碳納米管的拉曼光譜表征
4．3．3煤基單壁碳納米管制備的影響因素
4．4煤基雙壁碳納米管的制備
4．4．1實驗過程與結果
4．4．2雙壁碳納米管的電鏡觀察
4．4．3雙壁碳納米管的拉曼光譜分析
4．4．4雙壁碳納米管的孔結構及比表面積
4．4．5雙壁碳納米管的可能形成機理
4．5炭納米棒的制備
4．5．1制備方法
4．5．2炭納米棒的表征
4．5．3炭納米棒的潛在應用
4．6小結
5 電弧等離子體法制備炭微球
5．1引言
5．2炭微球的制備方法
5．3煤基炭微球的表征
5．3．1煤基炭微球的電鏡觀察
5．3．2炭微球的拉曼光譜和X一射線衍射分析
5．4炭微球的形成機理
5．4．1煤基炭微球形成的影響因素
5．4．2煤的基本結構單元
5．4．3煤基炭微球的形成機理
5．5小結
6 電弧法制備微米炭材料的研究
6．1引言
6．2制備方法
6．2．1電極的制備
6．2．2實驗過程與結果
6．3炭微米樹的電鏡觀察
6．3．1乙炔裂解制備炭微米樹
6．3．2甲烷裂解制備炭微米樹
6．3．3影響炭微米樹生長的因素
6．4生物形態微米炭材料的制備
6．5花形微米炭材料的電鏡觀察
6．6電弧放電條件下微米炭的形成機理
6．6．1微米炭形成的前驅體
6．6．2乙炔在電弧等離子體中的分解狀況
6．6．3煤基炭棒的物理結構
6．6．4炭微米樹的可能形成機理
6．7小結
7 結論
參考文獻
創新點摘要
作者學術成果索引
致謝