3。5  本章小结 17

4  “嵌入式”铜-碳纳米复合空心球的制备 18

4。1  实验试剂及仪器 18

4。2  实验步骤 18

4。3  产物表征 19

4。4  本章小结 20

5  表面增强拉曼散射（SERS） 21

5。1  实验步骤 21

5。2  结果分析与讨论 21

结  论 22

致  谢 23

参 考 文 献 24

1  绪论

材料科学的发展一直推动着人类社会经济的发展和文明的进步。新型材料领域层出不穷的科研成果极大地满足了国民经济建设和人们生活的需求。而材料领域的重大变革——纳米材料自问世以来，引起了学者们的广泛关注和研究。欧盟委员会对纳米材料的定义是一种由基本颗粒组成的粉状或团块状天然或人工材料，这一基本颗粒的一个或多个三维尺寸在1纳米至100纳米之间，并且这一基本颗粒的总数量在整个材料的所有颗粒总数中占50%以上。纳米材料因尺寸小、比表面积大等特质所表现出的特殊光学、电学、磁学、热学、力学和化学性质，使其在光、电、磁等领域有着广泛的应用[1]。论文网

1。1  碳纳米材料

1。1。1  碳纳米材料概述

储量丰富的碳元素，有sp、sp2、sp3三种杂化方式，因此碳材料有着丰富的结构和形貌，如富勒烯、碳球、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨炔、石墨、金刚石等。碳材料不仅形式多样，还具有良好的导热性、导电性，优异的力学性能，很好的化学稳定性。除了碳材料本身的特性外，碳纳米材料同时具有很高的比表面积，在生物、环境、能源等众多领域带来重大变革[2]。 

1。1。2  碳纳米材料现状

20世纪80年代，碳纤维、球形分子C60的发明和发展使得纳米碳材料进入黄金发展阶段；20世纪90年代，管径小、长径比大且强度高的碳纳米管的发现使碳材料的研究成为热潮[3]；2004年，新型碳材料之一石墨烯问世后，开始超越碳纳米管成为研究前沿和热点，并再次掀起全世界对碳材料的研究热潮。近年来，基于碳纳米材料人们已经成功合成了多种多样的功能材料，并广泛应用于电子、能源、生物、环境等领域[4]。

1。1。3  碳纳米材料应用

碳纳米材料的用途十分的广泛：（1）实心碳球可用于吸波屏蔽材料、催化剂载体、电极材料、润滑剂、储氢材料及吸附剂等。碳空心球则因其独特的性能,例如高比表面积、热绝缘、高化学稳定性和结构稳定性,被广泛用于催化剂载体、燃料电池、气体储存和分离和锂电池等领域[5-6]；（2）碳纳米管有着优异的场发射性能，可制成场发射器应用于真空电子器件、微波放大器、场发射显示器以及X射线管等领域[7]。研究表明，碳纳米管还有着很好的力学性能和电学性质，独特的光学性质，可用于电学元件、光纤材料、传感器[8]。还可以作为纳米模板，制备复合材料应用于催化、储能、分析检测等领域。碳纤维虽然比重不到钢的1/4，但有优异的力学性能，在工程材料领域有着广阔的应用前景[9]；（3）石墨烯可广泛应用于传感器、超级电容器、燃料电池、药物传输等领域[10]，开创了21世纪材料应用的新纪元；（4）碳纳米材料和金属材料、无机非金属材料、高分子材料进行复合，使复合材料表现出优异的综合性能，在能量存储、光电转化、水处理等领域的应用研究逐渐成为热点。