Abstract
傳統上,碳微管是以石墨當原料在惰性氣體環境下從電漿放電法(carbon arc discharge)來製備。在本論文我們試著在凝相水溶液中電漿放電,發現此法能簡便產生完整和短的碳微管和特殊型態碳微管(如:末端開口或不完全封閉的碳微管)。而我們也在溶液中添加不同添加劑,觀察它對生產碳微管的影響。 我們發現在水溶液中存有強氧化劑(如: 過錳酸鉀)的情況下碳微管的產率大大降低。而存在NH4OH將會稍微提高碳微管和碳微粒的產率。另外,在無機鹽類的溶液下(如:硝酸鈷、硫酸鈷),我們更發現可以製造出填充金屬或硫的碳微管。可以提供了在碳微管內填充物質的一種新方法,此法不但操作簡單,甚至可以填充一些以往不能填充的物質(例如: 鈷、鎳)。 我們將對液相電漿法提出一個合理機制:在電弧碳棒過程中,高能碳蒸氣先與水作用產生氫氣和一氧化碳,氫氣和一氧化碳所產生的氣泡可提供一個類似氣相電漿法的環境。讓隨後的碳原子(或碳正離子)在電場下,規則排列組合生成碳微管和碳微粒。