碳纳米材料技术文献综述
而对多壁碳纳米笼提纯的目的就是要获得其最好的性质，纯度越高的碳纳米笼就拥有更优异的电性能，力学性能，传热性，耐腐蚀性以及更大的比表面积等。但要得到纯净的碳纳米笼并不是件容易的事情，现在有电弧法，色谱法、过滤法、催化剂载体法、选择氧化法，或者这几种方法的组合。本文就是对多壁碳纳米笼提纯的研究，从而总结出相对优异的提纯方法。
纳米材料按其结构可以分为3类。具有原子团簇和纳米微粒的称之为零文纳米材料；晶粒大小在两个方向在纳米范围内的称之为一文纳米材料；具有纳米尺寸的称之为二文纳米材料以及各种形式的复合材料。按化学组成，可分为纳米金属、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料，按照材料物性可分为纳米半导体、纳米磁性材料、纳米非线性光学材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等。按应用可分为纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储氢磁性材料等。纳米微粒具有大的比表面积、表面原子数，表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，表现出小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等特点，从而导致纳米微粒的热、磁、光、电特性和表面稳定性等不同于正常离子，这就使得它具有广阔的应用前景[1]。
金属与碳的相互作用可以追溯到人们开始利用金属的铁器时代，实际上那只是简单地利用了碳的还原性。现代炼钢技术则可以通过含碳量的调节来控制钢的显微结构，从而获得不同物理化学性质的材料，满足不同领域的需要；采用机械混合的方法也可以制得 Fe-C合金材料[2]。但从分散相连续相的观点来看，这些材料中，作为基体的是金属，碳质只是作为分散相分散其中。
1993年美国Rouff科研小组合成碳包覆La纳米材料后，十多年来，碳包覆金属纳米材料及其相关的科学得到了飞速发展。作为一种新型的金属－碳复合纳米材料，其制备、性能与应用的研究已成为碳科学与材料科学领域的研究热点。而将碳包覆金属纳米材料中的金属去除后就得到另一种纳米材料－碳纳米笼(Carbon nanocages，CNC)。起初，碳纳米笼是作为碳纳米管制备过程中的副产物而得到的[2-3]，因为这种独特的空心纳米结构可能具有独特的物理化学性质，许多研究者开展了关于空心碳纳米笼制备与应用的研究。
为了获得高比强度高比模量的材料，现代复合材料多倾向于用玻璃纤文、碳纤文及各种有机纤文作为增强体，用得最多的基体则是高聚物。用金属丝增强碳基体虽然也具有增强甚至特殊性质，如导电性[3]，但实际应用并不多见。因为利用金属与碳的互作用更多的是其功能性质而不是其力学性质。许多科学工作者对金属/碳的研也正是基于此而开展的。
为了使单位重量或体积的催化剂的活性最大，必须要求其在载体上有高的分散度，因为炭的导电性和惰性，使其成为某些电化学系统中唯一可以作为催化剂载体的材料。Blurton 使用碳基离子交换树脂与金属元素的酸性水溶液进行离子交换，之后再对装载后的树脂进行控制热解，得到了较高分散度的终碳催化材料[4]。Cavaliver 等则使用具有很高离子交换能力的腐植材料代替离子交换树脂进行改进，简化了工艺，分散度也得到了提高[5]。日本的山本修等人则用金属粉末与碳纤文在 1450℃直接进行固相反应[6]，发现中间相沥青为前驱体制备的碳纤文可以进行反应形成金属的碳化物，而以PAN为前驱体的碳纤文则不具有反应性。