“清華大學**博士學位論文叢書”（以下簡稱“優博叢書”）精選自2014年以來入選的清華大學校級**博士學位論文（Top 5%）。每篇論文經作者進一步修改、充實並增加導師序言後，以專著形式呈現在讀者面前。“優博叢書”選題範圍涉及自然科學和人文社會科學各主要領域，覆蓋清華大學開設的全部一級學科，代表了清華大學各學科***的博士學位論文的水平，反映了相關領域*新的科研進展，具有較強的前沿性、繫統性和可讀性，是廣大博碩士研究生開題及撰寫學位論文的**參考，也是科研人員快速和繫統了解某一細分領域發展概況、*新進展以及創新思路的有效途徑。

\"宏觀長度結構完美的超長碳納米管的可控制備與性質研究對超長碳納米管的生長機理進行了研究，探究了實現宏觀長度、結構完美的超長碳納米管可控制備的方法，並通過一繫列結構和性能表征來驗證其結構和性能。同時，為方便對所制備的超長碳納米管進行結構和性能方面的表征，發展出一套超長碳納米管的有效標記和可控操縱技術。針對超長碳納米管受限生長的特點，對其可控轉移和後續應用開展了探索。本書為碳納米管的制備、標記和應用的發展提供思路，可供碳納米管相關領域的研究者參考。 \"

第1章緒論

1.1引言

1.2超長碳納米管的結構與性能

1.2.1超長碳納米管的結構

1.2.2超長碳納米管的性能

1.3超長碳納米管的生長機理及可控制備

1.3.1碳納米管的生長機理

1.3.2超長碳納米管的生長模式

1.3.3超長碳納米管的制備方法

1.3.4超長碳納米管的結構與形貌調控

1.4碳納米管的標記及可視化觀測技術

1.4.1單根碳納米管的直接觀測技術

1.4.2通過包覆對熒光響應物質實現的碳納米管標記和
可視化技術

1.4.3通過包覆無機納米顆粒實現的碳納米管的標記及
可視化技術

1.5碳納米管的可控操縱技術

1.5.1基於原子力顯微鏡的操縱技術

1.5.2基於透射電子顯微鏡的操縱技術

1.5.3基於掃描電子顯微鏡的操縱技術

1.5.4其他操縱技術

1.6碳納米管管層間相互滑動行為的研究

1.7論文的研究思路與內容安排


第2章超長碳納米管的生長機理及宏觀長度碳納米管的制備

2.1超長碳納米管的制備及相關設備

2.1.1實驗裝置

2.1.2制備條件

2.1.3超長碳納米管的形貌

2.2超長碳納米管的SchulzFlory分布生長機理

2.2.1ScholzFlory分布理論

2.2.2超長碳納米管生長過程的特點

2.2.3超長碳納米管生長過程的ScholzFlory分布描述

2.2.4ScholzFlory分布規律對超長碳納米管制備的啟示

2.3宏觀長度結構**的超長碳納米管的制備

2.3.1影響催化劑活性概率的因素分析

2.3.2“移動恆溫區”法實現宏觀長度碳納米管的制備

2.4超長碳納米管水平陣列密度過低的機理分析

2.4.1催化劑區短碳納米管與超長碳納米管的形貌比較

2.4.2催化劑區短碳納米管長度短且取向雜亂的原因

2.4.3超長碳納米管密度很低的原因

2.5提高超長碳納米管水平陣列密度的措施

2.5.1利用SiO2納米球來阻止催化劑顆粒的聚並

2.5.2利用石墨烯膜阻止催化劑顆粒的聚並

2.6本章小結


第3章超長碳納米管的光學可視化及可控操縱

3.1單根懸空碳納米管上自組裝無機納米顆粒

3.1.1懸空碳納米管的制備

3.1.2懸空碳納米管上通過化學氣相沉積法自組裝無機
納米顆粒

3.1.3碳納米管上無機納米顆粒的去除

3.2單根碳納米管自組裝無機納米顆粒後的光學可視化

3.3碳納米管上負載無機納米顆粒對其性能的影響

3.4宏觀尺度下單根碳納米管的可控操縱技術

3.4.1單根碳納米管可控操縱的設備

3.4.2單根碳納米管的拉伸操縱

3.4.3單根碳納米管的切斷和轉移

3.4.4構建碳納米管多級結構

3.4.5單根碳納米管在電場中的響應和操縱

3.4.6構建碳納米管器件

3.5本章小結


第4章超長碳納米管的基礎性質研究

4.1超長碳納米管的力學性質

4.1.1氣流吹動法測量單根碳納米管力學性質
的實驗設計

4.1.2懸空碳納米管在氣流吹動下的受力分析
及數學模型

4.1.3利用氣流吹動法得到的超長碳納米管的力學性質

4.2超長碳納米管的電學性質

4.3超長碳納米管的熱學性質

4.3.1超長碳納米管熱傳導的理論分析

4.3.2超長碳納米管熱傳導的實驗測量

4.4本章小結


第5章超長碳納米管的管層間超潤滑現像及內層抽出與應用

5.1超長碳納米管管層間的超潤滑現像

5.1.1超潤滑的定義

5.1.2大氣環境下超長碳納米管管層間的超潤滑現像

5.1.3超長碳納米管管層間摩擦力的定量測量

5.1.4超長碳納米管管層之間超潤滑現像的機理分析

5.2超長碳納米管內層的可控抽出及其應用

5.2.1利用卷軸抽絲法制備高密度全同手性型碳納米管
水平陣列

5.2.2制備特定管壁數和管徑的碳納米管

5.2.3制備特定結構的碳納米管管束

5.3本章小結


第6章結論

參考文獻
索引
在學期間發表的學術論文與研究成果
致謝