| 摘要 | 第3-6页 |
| abstract | 第6-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-35页 |
| 1.1 管状纳米材料 | 第14-16页 |
| 1.1.1 金属纳米管 | 第14-15页 |
| 1.1.2 金属氧化物纳米管 | 第15-16页 |
| 1.1.3 碳纳米管 | 第16页 |
| 1.2 管状纳米材料的应用 | 第16-20页 |
| 1.2.1 冷阴极场发射领域 | 第16-18页 |
| 1.2.2 电化学储能领域 | 第18-19页 |
| 1.2.3 药物载体领域 | 第19-20页 |
| 1.2.4 生物传感器领域 | 第20页 |
| 1.3 石墨烯及氮掺杂石墨烯 | 第20-27页 |
| 1.3.1 石墨烯的结构及性能 | 第20-21页 |
| 1.3.2 氮掺杂石墨烯的键合构型及性能 | 第21-22页 |
| 1.3.3 石墨烯及氮掺杂石墨烯的制备方法 | 第22-24页 |
| 1.3.4 石墨烯及氮掺杂石墨烯场发射性能的研究 | 第24-27页 |
| 1.4 不同形态石墨烯研究简介 | 第27-30页 |
| 1.4.1 石墨烯量子点 | 第27-28页 |
| 1.4.2 石墨烯纳米带 | 第28-29页 |
| 1.4.3 石墨烯管 | 第29-30页 |
| 1.5 单体纳米材料性能研究简介 | 第30-32页 |
| 1.5.1 单体纳米材料力学性能的研究 | 第31-32页 |
| 1.5.2 单体纳米材料电学性能的研究 | 第32页 |
| 1.6 论文选题与研究内容 | 第32-35页 |
| 1.6.1 论文选题依据 | 第32-33页 |
| 1.6.2 论文研究内容 | 第33-35页 |
| 第二章 实验原料、仪器及表征方法 | 第35-41页 |
| 2.1 实验原料 | 第35-36页 |
| 2.2 实验仪器和设备 | 第36-39页 |
| 2.2.1 产物制备设备 | 第36页 |
| 2.2.2 单体产物力学测试系统 | 第36-38页 |
| 2.2.3 单体产物电学测试系统 | 第38页 |
| 2.2.4 产物场发射性能测试系统 | 第38-39页 |
| 2.3 样品表征方法和性能测试 | 第39-41页 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)分析 | 第39页 |
| 2.3.2 透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)分析 | 第39页 |
| 2.3.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分析 | 第39页 |
| 2.3.4 X射线衍射(XRD)分析 | 第39页 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析 | 第39-40页 |
| 2.3.6 场发射性能测试 | 第40-41页 |
| 第三章 不同表面形貌原位氮掺杂石墨烯管的制备、场发射性能及机理研究 | 第41-72页 |
| 3.1 前言 | 第41-42页 |
| 3.2 实验方案 | 第42-44页 |
| 3.3 工艺参数对原位氮掺杂石墨烯管形貌及场发射性能的影响研究 | 第44-52页 |
| 3.3.1 反应温度的影响 | 第44-47页 |
| 3.3.2 原料配比的影响 | 第47-50页 |
| 3.3.3 CH_4通气时间的影响 | 第50-52页 |
| 3.4 三种典型形貌原位氮掺杂石墨烯管的表征 | 第52-63页 |
| 3.4.1 表面光滑原位氮掺杂石墨烯管的表征 | 第52-56页 |
| 3.4.2 表面少褶皱原位氮掺杂石墨烯管的表征 | 第56-59页 |
| 3.4.3 表面多褶皱原位氮掺杂石墨烯管的表征 | 第59-62页 |
| 3.4.4 产物的物相分析 | 第62-63页 |
| 3.5 三种典型形貌原位氮掺杂石墨烯管的生长机理研究 | 第63-66页 |
| 3.6 三种典型形貌原位氮掺杂石墨烯管场发射性能及机理研究 | 第66-70页 |
| 3.7 本章小结 | 第70-72页 |
| 第四章 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管的合成、场发射性能及机理研究 | 第72-89页 |
| 4.1 前言 | 第72页 |
| 4.2 实验方案 | 第72-73页 |
| 4.3 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管的工艺参数优选 | 第73-76页 |
| 4.4 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管的表征及结果分析 | 第76-82页 |
| 4.4.1 产物形貌及微观结构分析 | 第76-80页 |
| 4.4.2 产物氮掺杂键合分析 | 第80-82页 |
| 4.5 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管的生长机理研究 | 第82-83页 |
| 4.6 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管的场发射性能研究 | 第83-85页 |
| 4.7 SiO_2包覆原位氮掺杂石墨烯同轴复合管场发射性能优化机理研究 | 第85-87页 |
| 4.8 本章小结 | 第87-89页 |
| 第五章 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的制备、场发射性能及机理研究 | 第89-100页 |
| 5.1 引言 | 第89-90页 |
| 5.2 实验方案 | 第90页 |
| 5.3 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的表征及结果分析 | 第90-96页 |
| 5.3.1 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的形貌分析 | 第91-93页 |
| 5.3.2 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的微观结构分析 | 第93-94页 |
| 5.3.3 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的拉曼光谱分析 | 第94页 |
| 5.3.4 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的氮掺杂键合分析 | 第94-96页 |
| 5.4 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的生长机理研究 | 第96-98页 |
| 5.5 螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的场发射性能及机理研究 | 第98-99页 |
| 5.6 本章小结 | 第99-100页 |
| 第六章 单体螺旋状氮掺杂石墨烯管力学及电学性能研究 | 第100-114页 |
| 6.1 引言 | 第100页 |
| 6.2 单体螺旋状原位氮掺杂石墨烯管原位力学、电学性能测试方法 | 第100-103页 |
| 6.2.1 原位力学性能测试方法 | 第100-102页 |
| 6.2.2 原位电学性能测试方法 | 第102-103页 |
| 6.3 单体螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的原位力学性能研究 | 第103-110页 |
| 6.3.1 较大螺距单体螺旋状产物的原位力学性能研究 | 第103-106页 |
| 6.3.2 较小螺距单体螺旋状产物的原位力学性能研究 | 第106-110页 |
| 6.4 单体螺旋状原位氮掺杂石墨烯管的原位电学性能研究 | 第110-113页 |
| 6.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 第七章 基于Si粉辅料的多褶皱氮掺杂石墨烯管的制备及场发射性能研究 | 第114-134页 |
| 7.1 前言 | 第114页 |
| 7.2 实验方案 | 第114-118页 |
| 7.3 多褶皱原位氮掺杂石墨烯管制备工艺优选 | 第118-129页 |
| 7.3.1 反应温度的优选 | 第118-120页 |
| 7.3.2 原料摩尔比的优选 | 第120-123页 |
| 7.3.3 保温时间的优选 | 第123-126页 |
| 7.3.4 CH_4通气时间的优选 | 第126-129页 |
| 7.4 优选工艺条件下产物的表征 | 第129-132页 |
| 7.4.1 产物形貌及微观结构分析 | 第129-130页 |
| 7.4.2 产物的拉曼光谱分析 | 第130页 |
| 7.4.3 产物的氮掺杂键合分析 | 第130-132页 |
| 7.5 本章小结 | 第132-134页 |
| 第八章 二次渗氮对氮掺杂石墨烯管形貌、场发射性能的影响及第一性原理分析 | 第134-150页 |
| 8.1 前言 | 第134页 |
| 8.2 实验方案 | 第134-136页 |
| 8.3 二次渗氮工艺参数的优选 | 第136-140页 |
| 8.3.1 二次渗氮温度对产物形貌及场发射性能的影响研究 | 第136-139页 |
| 8.3.2 二次渗氮时间对产物场发射性能的影响研究 | 第139-140页 |
| 8.4 优选工艺条件制备产物的表征 | 第140-143页 |
| 8.4.1 二次渗氮前后产物的拉曼光谱分析 | 第140-141页 |
| 8.4.2 二次渗氮前后产物的氮掺杂键合分析 | 第141-143页 |
| 8.5 不同氮掺杂构型、掺杂量对石墨烯管场发射性能影响的第一性原理分析 | 第143-149页 |
| 8.5.1 构建模型及计算方法 | 第143-146页 |
| 8.5.2 不同氮掺杂构型、掺杂量对态密度的影响研究 | 第146-147页 |
| 8.5.3 不同氮掺杂构型、掺杂量对Mulliken电荷布居的影响研究 | 第147-149页 |
| 8.6 本章小结 | 第149-150页 |
| 第九章 结论与展望 | 第150-154页 |
| 参考文献 | 第154-174页 |
| 致谢 | 第174-175页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文及获奖目录 | 第175-178页 |
