① 碳纳米管（CNTs）常见的表征方法
碳纳米管（CNTs）概述
碳纳米管是材料科学领域的研究热点，以其独特的结构和优异的性能在多个领域展现出广泛应用前景。结构上为蜂巢状的空心管，碳纳米管由C-C原子以sp2杂化构成共价键连接。根据管壁数和结构特征，可分为单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT），扶手椅形、锯齿形和螺旋型三种。其中，螺旋型碳纳米管具有手性，而其余两种没有手性。
碳纳米管因其重量轻、密度低、强度高、电导率大、热导率高等特性，在储能器件、复合材料、吸附分离、催化等领域展现广泛应用。其结构和性能的优异性使得表征成为研究过程中的关键。
碳纳米管的常见表征方法
1. 扫描电子显微镜（SEM）：通过SEM研究了氟化温度对样品形态和结构的影响。在较低氟化温度下制备的样品较好地保持了阵列结构，碳纳米管排列相对致密，而较高氟化温度会导致样品结构变化，表现为碳纳米管直径和长度减小。
2. 透射电子显微镜（TEM）：TEM图像确认了空心和多壁碳纳米管的特征，显示了其竹子状结构。使用ImajeJ软件分析，不同样品的直径和长度范围不同。
3. 原子力显微镜（AFM）：AFM图像显示Ni-BDC具有堆叠的片状结构，Ni0.85Se-2呈现多孔结构，Ni0.85Se/RGO/CNTs表面相对平坦，但出现小颗粒，可能是Ni0.85Se-2纳米球。
4. 拉曼光谱（Raman）：碳纳米管的拉曼光谱主要表现为特定峰位，D带峰与缺陷程度相关，G带峰与完整程度相关。通过IG/ID值表征碳纳米管侧壁的缺陷程度。
5. 差式扫描量热法（DSC）：DSC曲线分析了碳纳米管的加入对复合材料熔融温度的影响，揭示了碳纳米管对材料结晶度的增强作用。
6. 红外光谱分析（FT-IR）：红外光谱表征碳纳米管表面官能团，如C-H键、C-N键和Si-O键，用于碳纳米管的改性研究。
7. 比表面积分析：CMC-PANI4/CNT-10的BET比表面积相对较高，与CMC-PANI4膜相比，表明CNT在CMC-PANI4膜中的分散作用对提升比表面积有重要影响。
8. X射线衍射（XRD）：XRD分析了碳纳米管的结构特征，煅烧前和后样品的特征峰对应不同的晶体平面，显示了镁基相的成功合成。
9. X射线光电子能谱（XPS）：XPS表征了碳纳米管表面的化学环境，如O1s、N1s、C1s和Si2p等，证实了碳纳米管与基体材料的稳定结合。
这些表征方法为碳纳米管的结构、性能和应用提供了详细信息，是研究碳纳米管的必备工具。