① 碳納米管（CNTs）常見的表徵方法
碳納米管（CNTs）概述
碳納米管是材料科學領域的研究熱點，以其獨特的結構和優異的性能在多個領域展現出廣泛應用前景。結構上為蜂巢狀的空心管，碳納米管由C-C原子以sp2雜化構成共價鍵連接。根據管壁數和結構特徵，可分為單壁碳納米管（SWCNT）和多壁碳納米管（MWCNT），扶手椅形、鋸齒形和螺旋型三種。其中，螺旋型碳納米管具有手性，而其餘兩種沒有手性。
碳納米管因其重量輕、密度低、強度高、電導率大、熱導率高等特性，在儲能器件、復合材料、吸附分離、催化等領域展現廣泛應用。其結構和性能的優異性使得表徵成為研究過程中的關鍵。
碳納米管的常見表徵方法
1. 掃描電子顯微鏡（SEM）：通過SEM研究了氟化溫度對樣品形態和結構的影響。在較低氟化溫度下制備的樣品較好地保持了陣列結構，碳納米管排列相對緻密，而較高氟化溫度會導致樣品結構變化，表現為碳納米管直徑和長度減小。
2. 透射電子顯微鏡（TEM）：TEM圖像確認了空心和多壁碳納米管的特徵，顯示了其竹子狀結構。使用ImajeJ軟體分析，不同樣品的直徑和長度范圍不同。
3. 原子力顯微鏡（AFM）：AFM圖像顯示Ni-BDC具有堆疊的片狀結構，Ni0.85Se-2呈現多孔結構，Ni0.85Se/RGO/CNTs表面相對平坦，但出現小顆粒，可能是Ni0.85Se-2納米球。
4. 拉曼光譜（Raman）：碳納米管的拉曼光譜主要表現為特定峰位，D帶峰與缺陷程度相關，G帶峰與完整程度相關。通過IG/ID值表徵碳納米管側壁的缺陷程度。
5. 差式掃描量熱法（DSC）：DSC曲線分析了碳納米管的加入對復合材料熔融溫度的影響，揭示了碳納米管對材料結晶度的增強作用。
6. 紅外光譜分析（FT-IR）：紅外光譜表徵碳納米管表面官能團，如C-H鍵、C-N鍵和Si-O鍵，用於碳納米管的改性研究。
7. 比表面積分析：CMC-PANI4/CNT-10的BET比表面積相對較高，與CMC-PANI4膜相比，表明CNT在CMC-PANI4膜中的分散作用對提升比表面積有重要影響。
8. X射線衍射（XRD）：XRD分析了碳納米管的結構特徵，煅燒前和後樣品的特徵峰對應不同的晶體平面，顯示了鎂基相的成功合成。
9. X射線光電子能譜（XPS）：XPS表徵了碳納米管表面的化學環境，如O1s、N1s、C1s和Si2p等，證實了碳納米管與基體材料的穩定結合。
這些表徵方法為碳納米管的結構、性能和應用提供了詳細信息，是研究碳納米管的必備工具。