高分散納米金屬催化劑制備碳納米管及其性能的研究.pdf

1、碳納米管具有較高的長(zhǎng)徑比、良好的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性等，使得碳納米管在催化劑載體、復(fù)合材料、傳感器、燃料電池和電容器等方面都有著不可估量的的應(yīng)用前景。具有有序二維層狀結(jié)構(gòu)的水滑石，其層間、層板活性組分的種類和含量可調(diào)變，因此采用離子交換法制備水滑石催化劑，可將活性組分較均勻在層板、層間分布。
　　 Pd、Pt等貴金屬納米粒子在催化加氫、燃料電池、電極催化等方面具有獨(dú)特的催化性能、良好的選擇性、較高的活性、抗毒性和催化壽命等優(yōu)良特性，因

2、而是較為重要的催化劑原料。
　　 本文利用水滑石層間離子可調(diào)變性的優(yōu)勢(shì)，采用離子交換法制備的不同活性金屬組分插層的水滑石，于CVD法中生長(zhǎng)碳納米管。
　　 （一）通過離子交換法、共沉淀法、浸漬法制備一系列Pd基MgAl-LDH。通過對(duì)比制備方法的變化以提高金屬分散度，并在化學(xué)氣相沉積法中，以CH4為碳源，以期合成出結(jié)構(gòu)規(guī)整的多壁碳納米管。結(jié)果顯示，生長(zhǎng)的CNTs的特點(diǎn)與催化劑中活性組分Pd的分散度有較強(qiáng)的相關(guān)性:隨著Pd

3、分散度的增加，CNTs的結(jié)構(gòu)缺陷和管徑均減少，尤其是離子交換法制備的Pd基催化劑，在復(fù)合金屬氧化物上存在更均一、更小的Pd0納米粒子，適合生長(zhǎng)管徑均一、缺陷小的CNTs。
　　 （二）通過離子交換方法制備的[Fe(CN)6]3-插層的水滑石，于化學(xué)氣相法中，裂解CH4，制備高選擇性的雙壁碳納米管。離子交換法插層Fe納米粒子，有利于較小的Fe納米粒子均勻分布在水滑石層板間。并研究了插層Fe含量的變化對(duì)生長(zhǎng)的碳納米管形貌及產(chǎn)率的影響