碳納米管研究領(lǐng)域全景分析

1、 湯森路透科技集團 2009-03-03碳納米管研究領(lǐng)域全景分析基于 Web of Science 湯森路透科技集團 本報告僅供參考碳納米管研究領(lǐng)域全景分析數(shù)據(jù)來源： Web of Science （Science Citation Index Expanded, Conference Proceedings Citation Index）檢索年限：SCI-E: 1900-至今 CPCI：1990-至今Web of Science簡介一、Web of Science簡介Web of Science是全球獲取學術(shù)信息的重要數(shù)據(jù)庫，由以下幾個重要部分組成： Science Citation Ind

2、ex-Expanded （SCIE，科學引文索引） 可回溯到1900 Social Sciences Citation Index （SSCI，社會科學引文索引）可回溯到1956 Arts & Humanities Citation Index（A&HCI,藝術(shù)人文引文索引）可回溯到1975年 Conference Proceedings Citation Index Science (CPCI-S) 可回溯到1990Conference Proceedings Citation Index - Social Science & Humanities (CPCI-SSH

3、) 可回溯到1990 Index Chemicus收錄了1993年以來新的化學物質(zhì)事實性的數(shù)據(jù) Current Chemical Reactions 收集了1840年以來新的化學反應的事實性的數(shù)據(jù) 基于一套嚴格的選刊程序以及客觀的計量方法，Web of Science中收錄了各學科領(lǐng)域中最具權(quán)威性和影響力的學術(shù)期刊和國際會議。同時，Web of Science 還收錄了每一篇論文中所引用的參考文獻、并按照被引作者、出處和出版年代編制成索引，建立了世界上影響力最大、最權(quán)威的引文索引數(shù)據(jù)庫。通過獨特的引文檢索，您可以了解研究內(nèi)容和研究方向的演變，而不受限于關(guān)鍵詞的變遷?；赪eb of Scien

4、ce分析碳納米管研究的歷史與現(xiàn)狀 在1991年日本NEC公司基礎(chǔ)研究實驗室的電子顯微鏡專家飯島(Iijima)在高分辨透射電子顯微鏡下檢驗石墨電弧設備中產(chǎn)生的球狀碳分子時，意外發(fā)現(xiàn)了由管狀的同軸納米管組成的碳分子,這就是現(xiàn)在被稱作的“Carbon nanotube”，即碳納米管,又名巴基管。1993年。S.Iijima等和DS。Bethune等同時報道了采用電弧法，在石墨電極中添加一定的催化劑，可以得到僅僅具有一層管壁的碳納米管，即單壁碳納米管產(chǎn)物。1997年，AC.Dillon等報道了單壁碳納米管的中空管可儲存和穩(wěn)定氫分子，引起廣泛的關(guān)注。相關(guān)的實驗研究和理論計算也相繼展開。初步結(jié)果表明：碳

5、納米管自身重量輕，具有中空的結(jié)構(gòu)，可以作為儲存氫氣的優(yōu)良容器，儲存的氫氣密度甚至比液態(tài)或固態(tài)氫氣的密度還高。適當加熱，氫氣就可以慢慢釋放出來。研究人員正在試圖用碳納米管制作輕便的可攜帶式的儲氫容器。據(jù)推測，單壁碳納米管的儲氫量可達10%（質(zhì)量比）。此外，碳納米管還可以用來儲存甲烷等其他氣體。利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復合材料。例如用碳納米管材料增強的塑料力學性能優(yōu)良、導電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響。碳納米管增強陶瓷復合材料強度高，抗沖擊性能好。碳納米管上由于存在五元環(huán)的缺陷，增強了反應活性

6、，在高溫和其他物質(zhì)存在的條件下，碳納米管容易在端面處打開，形成一個管子，極易被金屬浸潤、和金屬形成金屬基復合材料。這樣的材料強度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、抵抗熱變性能強。碳納米管還給物理學家提供了研究毛細現(xiàn)象機理最細的毛細管，給化學家提供了進行納米化學反應最細的試管。碳納米管上極小的微?？梢砸鹛技{米管在電流中的擺動頻率發(fā)生變化，利用這一點，1999年，巴西和美國科學家發(fā)明了精度在10-17kg精度的“納米秤”，能夠稱量單個病毒的質(zhì)量。隨后德國科學家研制出能稱量單個原子的“納米秤”?；赪eb of Science數(shù)據(jù)庫的趨勢分析一、該研究科技論文產(chǎn)出數(shù)量與增長趨勢截止到2009年3月

7、8日， Web of Science數(shù)據(jù)庫有關(guān)碳納米管的研究論文有39692篇，被引用次數(shù)最高的文章則是美國休斯敦的萊斯大學（Rice University）的研究團體與賓夕法尼亞州立大學等多家研究機構(gòu)共同參與研究，并于1996年發(fā)表在SCIENCE上的Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes，總被引次數(shù)達到2，801次。 通過利用Web of Science的分析工具對39692篇文章的發(fā)表年代進行統(tǒng)計分析，我們可以清晰的看到科研成果的發(fā)展趨勢。從圖1中可以看到：自1992年以來，碳納米管的科研活動始終處于活躍狀態(tài)，2008年該研究領(lǐng)域的期

8、刊論文和會議論文的總數(shù)達到7562篇。中國作者從1994年開始在該領(lǐng)域中發(fā)表論文，2008年共發(fā)表有關(guān)碳納米管研究領(lǐng)域論文1901篇。圖1碳納米管研究的科技論文產(chǎn)出數(shù)量及增長趨勢圖2：碳納米管研究中中國發(fā)表論文與世界論文的比對二、 學科分布概況從Web of Science收錄的科技論文統(tǒng)計結(jié)果中(如圖2所示)，可以十分清晰的看到材料科學是碳納米管研究最為活躍的研究領(lǐng)域。其他比較活躍的學科包括：物理化學、納米科學與技術(shù)、物理、原子物理、電化學、工程技術(shù)等。圖2碳納米管前20個較活躍學科的科技論文產(chǎn)出情況三、科研實力分析通過對碳納米管研究39，692篇科技論文的作者署名國家進行分析，可以對科研涉

9、及的國家分布有一個大致的了解。分析結(jié)果顯示：美國在碳納米管研究中發(fā)表論文位居首位，而中國名列第二，而圖3中顯示了前25個主要合作的國家和地區(qū)。圖3碳納米管研究主要科研國家與地區(qū)此外，圖4表明：除中國科學院以外，包括清華大學、北京大學、浙江大學、南京大學、等在內(nèi)的知名高等學府都在碳納米管研究中有杰出表現(xiàn)。圖4碳納米管研究的主要研究機構(gòu)14 基于Web of Science數(shù)據(jù)庫的文獻調(diào)研一、高被引綜述據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計結(jié)果顯示：碳納米管研究領(lǐng)域的綜述論文共有1296篇，涉及材料科學、化學、應用物理、凝聚態(tài)物理等學科領(lǐng)域，其中被引用次數(shù)最高的綜述論文迄今共被引用2441詞（見

10、下圖5）。圖5碳納米管研究高被引綜述其中被引用次數(shù)最高的前10篇綜述是：顯示 1 條，共 10 條作者: Burda, C; Chen, XB; Narayanan, R; El-Sayed, MA標題: Chemistry and properties of nanocrystals of different shapes來源出版物: CHEMICAL REVIEWS, 105 (4): 1025-1102 APR 2005地址: Case Western Reserve Univ, Dept Chem, Ctr Chem Dynam & Nanomat Res, Cleveland

11、, OH 44106 USA; Georgia Inst Technol, Sch Chem & Biochem, Laser Dynam Lab, Atlanta, GA 30332 USA再版地址: Burda, C, Case Western Reserve Univ, Dept Chem, Ctr Chem Dynam & Nanomat Res, Millis 2258, Cleveland, OH 44106 USA.電子郵箱地址: 被引頻次: 876DOI: 10.1021/cr030063a學科類別: Chemistry, Multid

12、isciplinary顯示 2 條，共 10 條作者: Li, D; Xia, YN標題: Electrospinning of nanofibers: Reinventing the wheel?來源出版物: ADVANCED MATERIALS, 16 (14): 1151-1170 JUL 19 2004地址: Univ Washington, Dept Chem, Seattle, WA 98195 USA再版地址: Xia, YN, Univ Washington, Dept Chem, Seattle, WA 98195 USA.電子郵箱地址: xiachem.washington

13、.edu被引頻次: 582DOI: 10.1002/adma.200400719學科類別: Chemistry, Multidisciplinary; Chemistry, Physical; Materials Science, Multidisciplinary顯示 3 條，共 10 條作者: Xia, YN; Yang, PD; Sun, YG; Wu, YY; Mayers, B; Gates, B; Yin, YD; Kim, F; Yan, YQ標題: One-dimensional nanostructures: Synthesis, characterization, and

14、applications來源出版物: ADVANCED MATERIALS, 15 (5): 353-389 MAR 4 2003地址: Univ Washington, Dept Chem, Seattle, WA 98195 USA; Univ Calif Berkeley, Dept Chem, Berkeley, CA 94720 USA再版地址: Xia, YN, Univ Washington, Dept Chem, Seattle, WA 98195 USA.電子郵箱地址: ; p_被引頻次

15、: 2441學科類別: Chemistry, Multidisciplinary; Chemistry, Physical; Materials Science, Multidisciplinary顯示 4 條，共 10 條作者: Kitagawa, S; Kitaura, R; Noro, S標題: Functional porous coordination polymers來源出版物: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 43 (18): 2334-2375 2004地址: Kyoto Univ, Grad Sch Engn, Dept Sy

16、nth Chem & Biol Chem, Nishikyo Ku, Kyoto 6158510, Japan再版地址: Kitagawa, S, Kyoto Univ, Grad Sch Engn, Dept Synth Chem & Biol Chem, Nishikyo Ku, Kyoto 6158510, Japan.電子郵箱地址: kitagawasbchem.kyoto-u.ac.jp被引頻次: 1719DOI: 10.1002/anie.200300610學科類別: Chemistry, Multidisciplinary二、高被引論文情況碳納米管研究領(lǐng)域中純學術(shù)

17、研究論文共計27523篇，其中被引用次數(shù)最高的前10篇論文為。顯示 1 條，共 10 條Pan, ZW; Dai, ZR; Wang, ZL. 2001. Nanobelts of semiconducting oxides. SCIENCE 291 (5510): 1947-1949.地址: Georgia Inst Technol, Sch Mat Sci & Engn, Atlanta, GA 30332 USA; Georgia Inst Technol, Sch Chem & Biochem, Atlanta, GA 30332 USA再版地址: Wang, ZL,

18、Georgia Inst Technol, Sch Mat Sci & Engn, Atlanta, GA 30332 USA.被引頻次: 2542學科類別: Multidisciplinary Sciences顯示 2 條，共 10 條Kong, J; Franklin, NR; Zhou, CW; Chapline, MG; Peng, S; Cho, KJ; Dai, HJ. 2000. Nanotube molecular wires as chemical sensors. SCIENCE 287 (5453): 622-625.地址: Stanford Univ, Dept

19、 Chem, Stanford, CA 94305 USA; Stanford Univ, Dept Mech Engn, Stanford, CA 94305 USA再版地址: Dai, HJ, Stanford Univ, Dept Chem, Stanford, CA 94305 USA.被引頻次: 1993學科類別: Multidisciplinary Sciences顯示 3 條，共 10 條Tans, SJ; Verschueren, ARM; Dekker, C. 1998. Room-temperature transistor based on a single carbon

20、 nanotube. NATURE 393 (6680): 49-52.地址: Delft Univ Technol, Dept Appl Phys, NL-2628 CJ Delft, Netherlands再版地址: Dekker, C, Delft Univ Technol, Dept Appl Phys, Lorentzweg 1, NL-2628 CJ Delft, Netherlands.被引頻次: 2443學科類別: Multidisciplinary Sciences顯示 4 條，共 10 條Morales, AM; Lieber, CM. 1998. A laser abla

21、tion method for the synthesis of crystalline semiconductor nanowires. SCIENCE 279 (5348): 208-211.地址: Harvard Univ, Dept Chem & Chem Biol, Cambridge, MA 02138 USA; Harvard Univ, Div Engn & Appl Sci, Cambridge, MA 02138 USA再版地址: Lieber, CM, Harvard Univ, Dept Chem & Chem Biol, Cambridge,

22、MA 02138 USA.被引頻次: 2047學科類別: Multidisciplinary Sciences顯示 5 條，共 10 條Wong, EW; Sheehan, PE; Lieber, CM. 1997. Nanobeam mechanics: Elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes. SCIENCE 277 (5334): 1971-1975.地址: HARVARD UNIV,DEPT CHEM,CAMBRIDGE,MA 02138; HARVARD UNIV,DIV ENGN & APPL SCI,CAMBRIDGE,MA 02138; HARVARD UNIV,DEPT CHEM,CAMBRIDGE,MA 02138被引頻次: 1651學科類別: Multidisciplinary Sciences三、會議發(fā)表論文情況碳納米管研究領(lǐng)域中會議論文共計9768篇，其中被引用次數(shù)最高的會議論文被引用782次。這9千多篇論文發(fā)表在2837個國際會議上，最主要是通過以下會議途徑發(fā)表的：四、發(fā)表