本报讯 近日，由西北工业大学材料学院副教授赵廷凯和西安交通大学金属材料强度国家重点实验室教授柳永宁等人完成的非晶碳纳米管的生长机理研究，发表在最近一期的美国物理学会期刊《应用物理快报》（APL）上。

 

碳纳米管通常分为多壁和单壁碳纳米管，都具有晶体的结构特征。而柳永宁课题组2002年研制成功的非晶碳纳米管，与晶体型碳纳米管有着不同的管壁结构，表现出非晶体特征，这种结构上的不同使其有着不同于晶体型碳纳米管的应用前景。

 

目前，非晶碳纳米管主要通过化学气相沉积和电弧放电等方法制备，由于对其生长机理缺乏全面深入的认识，目前人们还尚未找到非晶碳纳米管可控制备的有效手段。

 

近年来，赵廷凯和柳永宁采用拥有自主知识产权的温控电弧炉大批量制备出了非晶碳纳米管，研究了影响非晶碳纳米管制备工艺的因素及其相互作用，产品的量产为进一步的特性研究和实际应用打下了物质基础。他们的相关成果已发表在《碳》（Carbon）和《科学通报》（Chinese Science Bulletin）等期刊上。

 

为了对非晶碳纳米管的生长机理进行深入研究，赵廷凯和柳永宁等人结合非晶碳纳米管电弧放电法生长特点、高分辨透射电镜观察和碳管结构势能计算，建立了非晶碳纳米管生长的物理模型，即“开口生长和碳团族添加”，首次从理论上计算了非晶碳纳米管能够稳定存在的直径范围，为可控研发不同管径的非晶碳纳米管提供了理论依据。

 

研究人员最近发表的这项研究成果，为可控制备非晶碳纳米管及其在纳米复合材料、新型能源材料（如太阳能电池）等方面的潜在应用提供了有效手段和新思路，具有重要的科学价值及应用前景。（张楠）

 

《科学时报》 (2011-05-10 A1 要闻)