碳纳米管的可控制备&结构性能关系
碳纳米管催化生长机理的原位环境透射电子显微学研究
其它纳米碳材料气（固）-固反应的原位研究
1.通过调控非金属氧化硅纳米颗粒的尺寸及硅氧比，实现了利用同一种催化剂分别可控制备出金属性及半导体性占优的单壁碳纳米管，且其中不含有金属杂质，利用其构建的碳纳米管薄膜晶体管在苛刻工况下表现出优异的稳定性（Advanced Materials, 2017. 29(32): 1605719）。
2.利用环境透射电子显微技术研究了碳纳米管的形核、生长与终止过程，揭示了单壁碳纳米管的“碳局域失衡”终止生长机制，直接观察、证实了同一催化剂颗粒的“多次形核”特性，并基于此提出了一种碳纳米管的可控制备方法（ACS nano, 2017. 11(5): 4483-4493）。
结合先进的双球差矫正透射电子显微镜和常压加热气氛载台系统，建立了近实际反应条件下碳纳米管形核与生长机理的原位研究平台，并利用其研究了催化剂与碳纳米管的微观结构及其关联演变规律。准确指认了常用过渡金属催化剂Co催化生长碳纳米管的活性相为正交晶系的Co3C，澄清了长期以来本领域对Co活性催化相认知的争议（ACS nano, 2020, 14 (12), 16823-16831.）。
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