含缺陷碳纳米管和石墨烯的电磁学性质及其与分子间相互作用

周清晓
前言 碳纳米管和石墨烯由于其独特的分子结构、良好的热稳定性、优异的力学和电学性能已经引起国内外学者的广泛关注与研究。在制备碳纳米管和石墨烯的过程中,由于制备工艺和生长条件的限制,几乎无法获得完美的碳纳米管和石墨烯,在其中不可避免地出现各种缺陷。缺陷的出现影响和改变了碳纳米管和石墨烯器件的物理和化学性质。有研究发现,通过人为地控制缺陷的种类和数量,可以改变其物理、化学及机械特性。同时,碳纳米管和石墨烯在检测气体的过程中,表现出的反应迅速、可控尺寸及可控温度等优点使其被寄予厚望,有可能作为气体探测器的应用来发展。而理解缺陷的出现对碳纳米管和石墨烯的电磁学性质及与分子间相互作用的影响,不仅对碳纳米材料的应用探究有重要价值,还对整个物理的许多相关领域的发展都起到极大的推动作用。 本书首先介绍了碳纳米管和石墨烯两种碳纳米材料的电磁学性质、制备方法、常见缺陷类型和研究现状,随后对本书中用到的相关理论基础做了介绍。后面的章节主要介绍了作者近年来的研究成果,主要包括不同类型的缺陷对碳纳米管和石墨烯电磁学性质的影响、不同分子在含缺陷的碳纳米管和石墨烯基底的吸附性质等。本书是在河南科技大学物理工程学院周清晓老师多年来对碳纳米管和石墨烯的研究基础上撰写而成的。 本书的相关研究和分析工作得到了河南科技大学的大力支持。本书的出版得到了国家自然科学基金(11604080)、河南科技大学博士科研启动基金、河南科技大学青年学术带头人基金的资助,在此深表感谢。 本书在撰写过程中参考的相关文献,已在每章后列出,如有疏漏,敬请海涵。在此,对相关学者表示衷心的感谢。由于作者水平有限,书中难免存在错误和不当之处,敬请专家、学者和读者批评指正。 作者 2017年8月于河南科技大学图书馆 第1章 绪论 1.1 碳纳米管 1.1.1 碳纳米管的基本简介 碳纳米管是一种一维的纳米器件材料,可视为由片层结构的石墨卷曲而…