D0I:10.13374/1.issnl00103.2008.08.011 第30卷第8期 北京科技大学学报 Vol.30 No.8 2008年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug:2008 碳纳米管内包覆Fe/Co粒子的磁性能 李维学1)崔永福)郝远2)吴中立)李扬) 戴剑锋，2)王青12) 1)兰州理工大学理学院，兰州7300502)甘肃省有色金属新材料重点实验室，兰州730050 摘要采用自制的装置，通过阳极弧光放电法制备了内包覆F/C。磁性纳米粒子的碳纳米管(CNTs)·利用透射电子显微 镜(TEM)、拉曼散射光谱和X射线衍射(XRD)对其进行表征，用振动样品磁强计(VSM)检测得到其磁学性能参数，TEM测 试表明，CNTs杂质少，管径均匀一致，CNTs内包覆的物质均匀、连续，且为F/Co粒子.磁学性质的测量表明，CNTs的磁学 性能较包覆前有了很大的改善，其比饱和磁化强度。为17.30Am2kg1,比剩余磁化强度4为3.96Am2kg1,矫顽力H。 为31521.60Am-1. 关键词碳纳米管：内包覆：磁学性能：阳极弧 分类号TB383;0613.71 Magnetic properties of Fe/Co particles encapsulated in carbon nanotubes LI Weixue).CUI Yongfu,HAO Yuan2),WU Zhongli),LI Yang),DAI Jianfeng2).WANG Qing) 1)School of Seiences,Lanzhou University of Technology.Langhou 730050.China 2)Key Laboratory of Gansu Province for Advanced New Non ferrous Materials,Lanzhou 730050,China ABSTRACI Fe/Co particles encapsulated in carbon nanotubes(CNTs)were prepared by anodic arc discharging plasma.Transmis- sion election microscopy (TEM),Raman spectroscopy.X-ray diffraction(XRD).and vibrating sample magnetometer (VSM)were used to character the structure and magnetic properties of the products.TEM results show that CNTs have little impurity and uniform size.and the particles encapsulated in carbon nanotubes are Fe/Co particles with good continuity.The magnetic properties of CNTs encapsulated with Fe/Co particles are greatly improved,and the saturated magnetization remanence and coercivity He of the sample are 17.30 A'm2kg,3.96 A'm2kg-,and 31521.60 A'm,respectively. KEY WORDS carbon nanotubes (CNTs);encapsulated particles:magnetic property:anodic arc 纳米材料是一种应用前景广阔的新型材料，并 行包覆，可得到具有特殊性质的一维材料.一些 被誉为“21世纪的新材料”，是继互联网、基因之后， 粒子包覆CNTs后，表面活化能大大降低，不但使其 材料科学领域的又一大研究热点，自1991年日本 分散性以及与其他金属或化合物的相容性得到改 科学家lijima山发现碳纳米管(CNTs)以来，CNTs 善，而且为制备一维的磁性纳米线及性能优良的二 由于其独特的物理和化学性质备受关注2]，其应 维、三维的复合材料展示了美好的前景，特别是金 用已涉及到催化剂载体、电极材料、储氢材料]、 属内包覆和外修饰后的CNTs也将有许多实际工业 纳米电子器件和复合材料[-]等多方面，逐渐形 应用，其磁学性质在超高密度信息存储、彩色图像、 成了材料界和凝聚态物理的前沿和热点，由于它是 生物过程、磁性制冷、磁流体、数据存储和敏感技术 具有中空结构的一维材料，因此可用它作模板制备 等方面有很重要的应用 新一类一维材料，利用CNTs的毛细现象可以将某 近十几年以来，人们采用各种方法来填充碳纳 些元素填入管内，制成具有特殊性质（如磁性、超导 米管，陆续将Nio、Co、Fe]、U、Mo、Sn、Nd、 性)的一维量子线，此外，用不同的物质对CNTs进 Sm、Eu、La、Ce、Pr、Y、Zr和Cd等金属氧化物以及 收稿日期：2007-08-07修回日期：2007-10-28 基金项目：甘肃省自然科学基金资助项目(Na,ZS01一A25007) 作者简介：李维学(1963一)，男，教授，博士，Emal:1wx@htcn
碳纳米管内包覆 Fe／Co 粒子的磁性能 李维学12） 崔永福1） 郝 远2） 吴中立1） 李 扬1） 戴剑锋12） 王 青12） 1） 兰州理工大学理学院兰州730050 2） 甘肃省有色金属新材料重点实验室兰州730050 摘 要 采用自制的装置通过阳极弧光放电法制备了内包覆 Fe／Co 磁性纳米粒子的碳纳米管（CNTs）．利用透射电子显微 镜（T EM）、拉曼散射光谱和 X 射线衍射（XRD）对其进行表征用振动样品磁强计（VSM）检测得到其磁学性能参数．T EM 测 试表明CNTs 杂质少管径均匀一致CNTs 内包覆的物质均匀、连续且为 Fe／Co 粒子．磁学性质的测量表明CNTs 的磁学 性能较包覆前有了很大的改善其比饱和磁化强度 σs 为17∙30A·m 2·kg －1比剩余磁化强度 σr 为3∙96A·m 2·kg －1矫顽力 Hc 为31521∙60A·m －1． 关键词 碳纳米管；内包覆；磁学性能；阳极弧 分类号 TB383；O613∙71 Magnetic properties of Fe／Co particles encapsulated in carbon nanotubes LI Weixue 12）CUI Yongf u 1）HA O Y uan 2）W U Zhongli 1）LI Y ang 1）DAI Jianfeng 12）W A NG Qing 12） 1） School of SciencesLanzhou University of TechnologyLanzhou730050China 2） Key Laboratory of Gansu Province for Advanced New Non-ferrous MaterialsLanzhou730050China ABSTRACT Fe／Co particles encapsulated in carbon nanotubes （CNTs） were prepared by anodic arc discharging plasma．Transmission election microscopy （T EM）Raman spectroscopyX-ray diffraction （XRD）and vibrating sample magnetometer （VSM） were used to character the structure and magnetic properties of the products．T EM results show that CNTs have little impurity and uniform sizeand the particles encapsulated in carbon nanotubes are Fe／Co particles with good continuity．T he magnetic properties of CNTs encapsulated with Fe／Co particles are greatly improvedand the saturated magnetization σsremanence σrand coercivity Hc of the sample are17∙30A·m 2·kg －13∙96A·m 2·kg －1and31521∙60A·m －1respectively． KEY WORDS carbon nanotubes （CNTs）；encapsulated particles；magnetic property；anodic arc 收稿日期：2007-08-07 修回日期：2007-10-28 基金项目：甘肃省自然科学基金资助项目（No．ZS－011－A25－007） 作者简介：李维学（1963－）男教授博士E-mail：lwx＠lut．cn 纳米材料是一种应用前景广阔的新型材料并 被誉为“21世纪的新材料”是继互联网、基因之后 材料科学领域的又一大研究热点．自1991年日本 科学家 Iijima ［1］ 发现碳纳米管（CNTs）以来CNTs 由于其独特的物理和化学性质备受关注［2－3］其应 用已涉及到催化剂载体、电极材料［4］、储氢材料［5］、 纳米电子器件［6］和复合材料［7－8］ 等多方面逐渐形 成了材料界和凝聚态物理的前沿和热点．由于它是 具有中空结构的一维材料因此可用它作模板制备 新一类一维材料．利用 CNTs 的毛细现象可以将某 些元素填入管内制成具有特殊性质（如磁性、超导 性）的一维量子线．此外用不同的物质对 CNTs 进 行包覆［9］可得到具有特殊性质的一维材料．一些 粒子包覆 CNTs 后表面活化能大大降低不但使其 分散性以及与其他金属或化合物的相容性得到改 善而且为制备一维的磁性纳米线及性能优良的二 维、三维的复合材料展示了美好的前景．特别是金 属内包覆和外修饰后的 CNTs 也将有许多实际工业 应用其磁学性质在超高密度信息存储、彩色图像、 生物过程、磁性制冷、磁流体、数据存储和敏感技术 等方面有很重要的应用． 近十几年以来人们采用各种方法来填充碳纳 米管陆续将 Ni ［10］、Co ［11］、Fe ［12］、U、Mo、Sn、Nd、 Sm、Eu、La、Ce、Pr、Y、Zr 和 Cd 等金属氧化物以及 第30卷 第8期 2008年 8月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．8 Aug．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．08．011
第8期 李维学等：碳纳米管内包覆Fe/Co粒子的磁性能 .909 Pd1,Ag、Au、Au2S3、CS和AuCl等填充到CNTs 一块尺寸为20mm×20mm×10mm,纯度为 中.最近，Kozhuharova等人在硅基底上通过高温分 99,99%的石墨块，实验时，将真空反应室的真空抽 解二茂（络）铁与二茂钴的混合物成功的将FeCo 至6.6mPa,然后停止扩散泵，给真空反应室通入惰 金属填充在多壁纳米碳管(MWCNTs)内4. 性气体，石墨棒蒸发的过程中，真空反应室的氦气压 Korneva提出了一种通过铁流体将磁性纳米粒子填 是60kPa,阳极电弧电流是70A,电压是24V,当阴 充到CNTs的新方法，Sun在不同温度下分解二茂 阳石墨电极之间的距离为1.0~2.0mm时，电弧产 (络)铁在制作出磁性CNTs的合成物，各种磁性材 生，在点燃电弧后的很短时间内，阳极石墨被迅速加 料包括C、CoFe2O4和FeCo已经被成功地包覆在 热，蒸发形成电弧等离子体。产物冷却后沉积在阴 CNTs内. 极和收集筒中，合成CNTs内包覆磁性纳米粒子的 目前，CNTs内填充技术尚不成熟，制备的合成 一维复合材料，标准的合成时间是2h 物由于CNTs弯曲、缠绕在一起，从而影响了在基体 用JEM1200EX型透射电子显微镜对提纯前、 中的分散性，给进一步的应用造成了很大的困难， 后的试样进行形貌观察，并配以Raman光谱图分析 阳极弧放电等离子体法虽然是一种传统的方法，但 确定其结构，用Rigaku D./max一Ⅲ型转靶X射线衍 是由于这种方法能够制备准直性能优良的CNTs, 射仪对提纯后的试样进行物相分析，磁性的测量在 有利于CNTs在基体中的分散以及合成，所以仍然 LakeShore7304型振动样品磁强计上进行 值得探索. 2结果与讨论 本研究利用阳极弧放电等离子体方法在惰性气 体氦气氛下蒸发含Fe、Co金属催化剂的石墨棒，在 Fe、Co粉末的质量比例在制备CNTs起着重要 CNTs内包覆了Fe、Co磁性纳米粒子，通过实验， 的作用，如果Fe、Co粉末的比例较低，只能生产出 得到了阳极碳棒中Fε、Co的比例，精确控制实验的 CNTs,其包覆物很少.只有当Fe、Co的质量比例是 参数，提高了合成物的产率，并且成功制备了准直的 1:1,并且Fe、Co混合粉末的质量占蒸发石墨棒质 磁性CNTs合成物，其磁学性能优良，特别是矫顽力 量的20%时，CNTs内包覆物的产率最高.实验后 远远高于块状的FeCo合金 测量可知产率达到2~5gh 1实验方法及材料 2.1测试结果分析 2.1.1CNTs提纯和表征 采用自制装置制备包覆Fe/Co磁性纳米粒子 取出阳极弧光放电法制备的棒状沉积物，用小 的CNTs,装置主要由直流电源装置、配气装置、抽 刀削去外面银灰色、坚硬的外壳，得到黑色的棒状 气装置、真空室、液体冷却收集筒、固定阴极（水冷 物，将其放入浓硫酸与浓硝酸（体积比为3：1）的混 却)和螺旋式阳极等几个部分组成，阳极石墨棒是 合溶液中浸泡4h,然后用去离子水慢慢地反复冲洗 由纯度为99.99%的石墨粉和铁、钴粉末均匀混合 过滤，直至pH值接近7为止，可以看到黑色棒状物 后在150MPa下压成直径为8mm×120mm的石 变得松软，从TEM照片观察，不仅去除了杂质粒子 墨棒，铁、钴混合粉末质量比是Fe:Co=1:1,在 而且几乎没有破坏碳管的定向排列 1000℃（氦气保护）下焙烧12h而成，阴极上装有 图1(a)和(b)分别是产物提纯前后的TEM照 200nm 100nm 图1浓硫酸与浓硝酸处理前(a)和处理后(b)CNTs的TEM图 Fig.1 TEM images of original CNTs (a)and after oxidation treatment by H2SO4 and HNO3(b)
Pd ［13］、Ag、Au、Au2S3、CsS 和 AuCl 等填充到 CNTs 中．最近Kozhuharova 等人在硅基底上通过高温分 解二茂（络）铁与二茂钴的混合物成功的将 Fe－Co 金属 填 充 在 多 壁 纳 米 碳 管 （ MWCNTs） 内［14］． Korneva提出了一种通过铁流体将磁性纳米粒子填 充到 CNTs 的新方法．Sun 在不同温度下分解二茂 （络）铁在制作出磁性 CNTs 的合成物．各种磁性材 料包括 C、CoFe2O4 和 FeCo 已经被成功地包覆在 CNTs 内． 目前CNTs 内填充技术尚不成熟制备的合成 物由于 CNTs 弯曲、缠绕在一起从而影响了在基体 中的分散性给进一步的应用造成了很大的困难． 阳极弧放电等离子体法虽然是一种传统的方法但 是由于这种方法能够制备准直性能优良的 CNTs 有利于 CNTs 在基体中的分散以及合成所以仍然 值得探索． 本研究利用阳极弧放电等离子体方法在惰性气 体氦气氛下蒸发含 Fe、Co 金属催化剂的石墨棒在 CNTs 内包覆了 Fe、Co 磁性纳米粒子．通过实验 得到了阳极碳棒中 Fe、Co 的比例精确控制实验的 参数提高了合成物的产率并且成功制备了准直的 磁性 CNTs 合成物其磁学性能优良特别是矫顽力 远远高于块状的 Fe－Co 合金． 1 实验方法及材料 采用自制装置制备包覆 Fe／Co 磁性纳米粒子 的 CNTs装置主要由直流电源装置、配气装置、抽 气装置、真空室、液体冷却收集筒、固定阴极（水冷 却）和螺旋式阳极等几个部分组成．阳极石墨棒是 由纯度为99∙99％的石墨粉和铁、钴粉末均匀混合 后在150MPa 下压成直径为●8mm×120mm 的石 墨棒铁、钴混合粉末质量比是 Fe∶Co ＝1∶1在 1000℃（氦气保护）下焙烧12h 而成．阴极上装有 一块 尺 寸 为 20mm ×20mm ×10mm纯 度 为 99∙99％的石墨块．实验时将真空反应室的真空抽 至6∙6mPa然后停止扩散泵给真空反应室通入惰 性气体石墨棒蒸发的过程中真空反应室的氦气压 是60kPa阳极电弧电流是70A电压是24V．当阴 阳石墨电极之间的距离为1∙0～2∙0mm 时电弧产 生在点燃电弧后的很短时间内阳极石墨被迅速加 热蒸发形成电弧等离子体．产物冷却后沉积在阴 极和收集筒中合成 CNTs 内包覆磁性纳米粒子的 一维复合材料．标准的合成时间是2h． 用 JEM1200EX 型透射电子显微镜对提纯前、 后的试样进行形貌观察并配以 Raman 光谱图分析 确定其结构用 Rigaku D／max－Ⅲ型转靶 X 射线衍 射仪对提纯后的试样进行物相分析磁性的测量在 LakeShore7304型振动样品磁强计上进行． 2 结果与讨论 Fe、Co 粉末的质量比例在制备 CNTs 起着重要 的作用．如果 Fe、Co 粉末的比例较低只能生产出 CNTs其包覆物很少．只有当 Fe、Co 的质量比例是 1∶1并且 Fe、Co 混合粉末的质量占蒸发石墨棒质 量的20％时CNTs 内包覆物的产率最高．实验后 测量可知产率达到2～5g／h． 2∙1 测试结果分析 2∙1∙1 CNTs 提纯和表征 取出阳极弧光放电法制备的棒状沉积物用小 刀削去外面银灰色、坚硬的外壳得到黑色的棒状 物将其放入浓硫酸与浓硝酸（体积比为3∶1）的混 合溶液中浸泡4h然后用去离子水慢慢地反复冲洗 过滤直至 pH 值接近7为止可以看到黑色棒状物 变得松软从 TEM 照片观察不仅去除了杂质粒子 而且几乎没有破坏碳管的定向排列． 图1（a）和（b）分别是产物提纯前后的 TEM 照 图1 浓硫酸与浓硝酸处理前（a）和处理后（b）CNTs 的 TEM 图 Fig．1 TEM images of original CNTs （a） and after oxidation treatment by H2SO4and HNO3（b） 第8期 李维学等： 碳纳米管内包覆 Fe／Co 粒子的磁性能 ·909·
,910 北京科技大学学报 第30卷 片.由提纯后的CNTs的TEM照片（图1(b)可 化物及铁氧体的衍射峰出现，这说明CNTs内包覆 见，CNTs准直杂质少，管径均匀一致，包覆的物质 的粒子是铁、钴或它们的合金纳米粒子， 连续、均匀清晰可见， 2.2包覆Fe/Co粒子的CNTs磁学性能测试与分 2.1.2Fe/Co粒子的表征 析 图2是试样的Raman光谱图，最强的峰 在室温下测量了CNTs内包覆Fe/Co磁性纳米 1579cm1接近石墨峰1580cm1(G),这说明 粒子的磁滞回线，如图4所示.其比饱和磁化强度 CNTs接近理想的晶体结构，G峰表明了CNTs的 ,为17.30A·m2kg1,比剩余磁化强度为 晶化情况.另一个较强峰出现在1342cm处(D), 3.96Am2kg1,矫顽力H。为31521.60Am1, 当石墨层片存在五边形和七边形或其他缺陷时，会 矫顽力的数值大于大块状FeCo合金数十倍，包覆 在1346cm-1处产生这种缺陷峰，D峰表明了CNTs Fe/Co粒子的碳纳米管的矫顽力出现大幅增加，磁 的纯度情况，D峰比较高是由于MWCNTs的层数 滞回线说明了样品具有很强的磁各向异性，易磁化 较多并含缺陷数量较多引起的 方向沿纳米线方向，本文认为是因为碳纳米管的高 长径比形貌特性导致了阵列的非共轴磁各向异性， 使体系的矫顽力相对于块体或薄膜材料大幅提高 矫顽力的大幅度提高使其能承受较大的退磁作用， 有望在高密度磁记录材料中得到应用.这方面的研 究还有待进一步开展 20 15 4006008001000120014001600 拉曼位移fcm' 10F 5 图2CNTs内包覆磁性纳米粒子的Raman光谱图 0 Fig-2 Raman spectrum of magnetic CNTs composites after oxida- tion treatment by H2S04 and HNO3 -10 -15 样品的X射线衍射谱如图3所示.在X射线衍 -20 射图中，在20=26.1°处，最强的峰是CNTs的特征 -1200-800-40004008001200 H/(kA.m) 峰(002)，该峰呈左右对称，位于26附近，对应于石 墨层片的间距为0.34nm,说明MWCNTs的层间距 图4包覆Fe/Co粒子CNTs的磁滞回线 约为0.34nm,在20=43°处，还出现了CNTs的另 Fig.4 Hysteresis loops of Fe/Co particles encapsulated in CNTs 一个特征峰(100).除了CNTs的特征峰20=26.0° 和43.0°外，还出现了强度较弱的Fe(或FeCo合金 3结论 峰)、Co衍射峰，表明CNTs内的粒子的成分是铁、 (1)本文采用阳极弧光放电法，通过精确控制 钴及其合金，产物中除金属Fe(或FeCo合金峰)、 Fe和Co的质量比例为1：1，并且Fe和Co混合粉末 Co和CNTs的衍射峰外，没有金属碳化物、金属氧 的质量占蒸发石墨棒质量的20%，成功地将Fe/Co 40000 35000 CNTs(002) 磁性纳米粒子包覆在CNTs内，合成物的产率达到 30000 2~5g/h. 25000 20000 (2)Raman光谱图表明CNTs接近理想的晶体 15000 CNTs(100) 结构；X射线衍射谱得知内包覆的物质为Fe/Co磁 蒙10000 5000 性纳米粒子；TEM测试结果表明包覆后的CNTs准 06 FRC FCco CoFe co 直、杂质少且管径均匀一致，被包覆粒子均匀、连续 -5000号1015202530354045505560 (3)本实验的产物经VSM检测得到样品的比 20°) 饱和磁化强度6，为17.30Am2kg1,比剩余磁化 图3CNT:内包覆磁性纳米粒子的X射线衍射图 强度g,为3.96Am2kg1,矫顽力H。为 Fig.3 X-ray diffraction pattern of CNTs encapsulated metal parti- 31521.60Am-1,其中矫顽力数十倍于块状Fe℃o cles after oxidation treatment by H2SO and HNO3 合金
片．由提纯后的 CNTs 的 TEM 照片（图1（b））可 见CNTs 准直杂质少管径均匀一致包覆的物质 连续、均匀清晰可见． 2∙1∙2 Fe／Co 粒子的表征 图2 是 试 样 的 Raman 光 谱 图．最 强 的 峰 1579cm －1接 近 石 墨 峰 1580cm －1（G）这 说 明 CNTs 接近理想的晶体结构G 峰表明了 CNTs 的 晶化情况．另一个较强峰出现在1342cm －1处 （D） 当石墨层片存在五边形和七边形或其他缺陷时会 在1346cm －1处产生这种缺陷峰D 峰表明了 CNTs 的纯度情况．D 峰比较高是由于 MWCNTs 的层数 较多并含缺陷数量较多引起的． 图2 CNTs 内包覆磁性纳米粒子的 Raman 光谱图 Fig．2 Raman spectrum of magnetic CNTs composites after oxidation treatment by H2SO4and HNO3 图3 CNTs 内包覆磁性纳米粒子的 X 射线衍射图 Fig．3 X-ray diffraction pattern of CNTs encapsulated metal particles after oxidation treatment by H2SO4and HNO3 样品的 X 射线衍射谱如图3所示．在 X 射线衍 射图中在2θ＝26∙1°处最强的峰是 CNTs 的特征 峰（002）该峰呈左右对称位于26°附近对应于石 墨层片的间距为0∙34nm说明 MWCNTs 的层间距 约为0∙34nm．在2θ＝43°处还出现了 CNTs 的另 一个特征峰（100）．除了 CNTs 的特征峰2θ＝26∙0° 和43∙0°外还出现了强度较弱的Fe（或Fe－Co 合金 峰）、Co 衍射峰表明 CNTs 内的粒子的成分是铁、 钴及其合金．产物中除金属 Fe（或 FeCo 合金峰）、 Co 和 CNTs 的衍射峰外没有金属碳化物、金属氧 化物及铁氧体的衍射峰出现这说明 CNTs 内包覆 的粒子是铁、钴或它们的合金纳米粒子． 2∙2 包覆 Fe／Co 粒子的 CNTs 磁学性能测试与分 析 在室温下测量了 CNTs 内包覆 Fe／Co 磁性纳米 粒子的磁滞回线如图4所示．其比饱和磁化强度 σs 为17∙30A·m 2·kg －1比剩余磁化强度 σr 为 3∙96A·m 2·kg －1矫顽力 Hc 为31521∙60A·m －1 矫顽力的数值大于大块状 Fe－Co 合金数十倍包覆 Fe／Co 粒子的碳纳米管的矫顽力出现大幅增加．磁 滞回线说明了样品具有很强的磁各向异性易磁化 方向沿纳米线方向．本文认为是因为碳纳米管的高 长径比形貌特性导致了阵列的非共轴磁各向异性 使体系的矫顽力相对于块体或薄膜材料大幅提高． 矫顽力的大幅度提高使其能承受较大的退磁作用 有望在高密度磁记录材料中得到应用．这方面的研 究还有待进一步开展． 图4 包覆 Fe／Co 粒子 CNTs 的磁滞回线 Fig．4 Hysteresis loops of Fe／Co particles encapsulated in CNTs 3 结论 （1） 本文采用阳极弧光放电法通过精确控制 Fe 和Co 的质量比例为1∶1并且Fe 和Co 混合粉末 的质量占蒸发石墨棒质量的20％成功地将 Fe／Co 磁性纳米粒子包覆在 CNTs 内．合成物的产率达到 2～5g／h． （2） Raman 光谱图表明 CNTs 接近理想的晶体 结构；X 射线衍射谱得知内包覆的物质为 Fe／Co 磁 性纳米粒子；TEM 测试结果表明包覆后的 CNTs 准 直、杂质少且管径均匀一致被包覆粒子均匀、连续． （3） 本实验的产物经 VSM 检测得到样品的比 饱和磁化强度 σs 为17∙30A·m 2·kg －1比剩余磁化 强 度 σr 为 3∙96A·m 2·kg －1矫 顽 力 Hc 为 31521∙60A·m －1其中矫顽力数十倍于块状 Fe－Co 合金． ·910· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷
第8期 李维学等：碳纳米管内包覆Fe/Co粒子的磁性能 .911. 参考文献 材料抗熔融金属和保护渣侵蚀，北京科技大学学报，2001,23 [1]lijima S.Helical microtubules of graphitie carbon.Nature, (4):312) 1991,354:56 [8]Gao X H.Zhang D S.Shi L Y,et al.Preparation and electro- [2]Wang G J.QuZ H.Modification of carbon nanotubes by chemi- catalytic performance of carbon nanotubes/SnO2 composite elec- cal reaction.Prog Chem.2006,18(10):1305 trodes.Acta Chem Sin,2007,65(7):589 (王国建，屈泽华.化学法修饰碳纳米管.化学进展，2006,18 (高晓红，张登松，施利毅，等。碳纳米管/S02复合电极的制 (10):1305) 备及其电催化性能研究.化学学报，2007,65(7)：589) [3]Shu HH.Jao J H.Adsorption behavior of heavy metal ions by [9]Fu H X.Zhang DS.Shi L Y,et al.Synthesis and characteriza tion of cerium oxide nanotubes based on carbon nanotubes.Chem carbon nanotubes grow n on microsized Al203 particles.J Univ J Chin Univ,2007,28(4):617 Sci Technol Beijing.2007.14(1):77 [4]Wang X F,Cao Y Q.Lu Y Q.et al.Performance of a combined (付红霞，张登松，施利毅，等.基于碳纳米管的氧化铈纳米管 的合成及表征.高等学校化学学报，2007,28(4)：617) capacitor based on ultrafine nickel oxide/carbon nanotubes com posite electrodes.J Univ Sci Technol Beijing.2004.11(6): [10]Tyagi P K.Singh M K.Misra A,et al.Preparation of Nifilled 533 carbon nanotubes for key potential applications in nanotechnolo- [5]Liu J.Mao Z Q.Hao D H.et al.Electrochemical storage hydro- gy Thin Solid Films.2004.469:127 gen of the aligned multi-walled carbon nanotubes.Chem /Chin [11]Ma X C,Cai Y H,Lun N.et al.Microstructural features of Co -filled carbon nanotuhes.Mater Lett,2003,57:2879 Unim,2004,25(2):334 (刘靖，毛宗强，郝东晖，等，定向多壁碳纳米管电化学储氢研 [12]Liu B Y,Wei L W.Ding Q M,et al.Synthesis and magnetic 究.高等学校化学学报，2004,25(2)：334) study for Fe-doped carbon nanotubes.J Cryst Growth.2005. 277:293 [6]Liao Q L.Zhang Y.Xia L S.et al.Research on intense pulsed emission of carbon nanotube cathode.Acta Phys Sin.2007.56 [13]Bera D.Kuiry S C,Mccutchen M,et al.In-situ synthesis of (9):5335 palladium nanoparticles filled carbon nanotubes using are dis (廖庆亮，张跃，夏连胜，等。碳纳米管阴极的强流脉冲发射性 charge in solution.Chem Phys Lett.2004.386:364 能研究.物理学报，2007,56(9)：5335) [14]Kozhuharova R,Ritschel M,Elefant D.et al.(Fe,Co-:)-al- [7]Bao H,Zhen Q,Li W C.et al.Anti-erosion of O-Sialon/BN and loy filled vertically aligned carbon nanotubes grown by thermal O'Sialon/Zr02 composites in molten steel and slag Unic Sci chemical vapor deposition.J Magn Magn Mater.2005.290: 250 Technol Beijing.2001.23(4):312 (包宏，甄强，李文超，等.0-Sialon/BN和0 Sialon/ZrO2复合
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