碳纳米管(CNTs)的可控合成和分级有序组装是研究其基本性质、拓展其应用途径而亟待解决的关键科学问题之一。在氧化介质辅助下,二茂铁/环己烷化学气相沉积可在硅衬底上实现了CNTs 的原位自组装,得到数种微米尺度的CNTs 有序自组装体系。揭示了氧化介质存在下CNTs 的生长动力学过程和原位自组装反应机制;阐明了反应过程中硅衬底的表面结构和物理化学性质的演变与CNTs 生长和原位自组装之间的关系;通过调控衬底的表面结构和性质及反应工艺参数(介质种类和浓度、添加方式等),以及利用毛细作用耦合化学气相沉积多层生长、微通道限域纳米管原位生长实现CNTs 在硅基板上的可控生长和有序组装,构筑CNTs 的三维阵列组装体系并研究探索这些微米尺度CNTs 几何组装体的浸润性能,以及做微电极在电化学分析中对于生物活性分子的检测能力。课题的实施将开拓CNTs 的组装新途径,为构筑基于CNTs 的电子器件结构单元奠定科学基础,丰富CNTs 自组装理论的技术内涵。
英文主题词CNTs; in situ assembly; oxidant medium; mechanism;