碳納米管的制備及吸附特性研究.pdf

1、由于碳納米管在力學(xué)、電學(xué)、化學(xué)等方面具有獨(dú)特的性能，因而在納米電子學(xué)、電子場(chǎng)致發(fā)射、傳感器、STM探針、吸附、催化及其它領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。世界各國(guó)科研人員對(duì)其投入了極大的關(guān)注。其中有關(guān)碳納米管的吸附特性的研究近年來(lái)受到了火熱的關(guān)注，對(duì)碳納米管吸附特性作進(jìn)一步的研究成為科技發(fā)展的必然，這將對(duì)碳納米管在吸附領(lǐng)域的更廣泛應(yīng)用做出重大貢獻(xiàn)。
　　 本論文采用化學(xué)氣相沉積(CVD)方法制備了各種類型的碳納米管，并通過(guò)高分辨電子顯微鏡

2、(HRTEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、熱重—差熱分析(TG—DTA)、拉曼光譜分析(Raman)等儀器和分析手段，對(duì)制備的不同類型的碳納米管進(jìn)行了材料結(jié)構(gòu)、電學(xué)、光學(xué)等特性進(jìn)行了研究，對(duì)不同情況下碳納米管的可能生長(zhǎng)機(jī)制和特性進(jìn)行了模型預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。另外，對(duì)買來(lái)的碳納米管樣品和活性炭樣品對(duì)溫度為77K時(shí)的氮?dú)馕教匦赃M(jìn)行了研究，并作了比較，得出如下結(jié)論：
　　 1．利用低壓CVD法以MgO為載體可以實(shí)現(xiàn)人

3、們對(duì)碳納米管制造的目標(biāo)，通過(guò)利用HRTEM、SEM、差熱、XRD、熱重分析和Raman等儀器對(duì)制備的各種類型碳納米管的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和研究，從得出的結(jié)果可以看出，影響碳納米管生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的重要因素是生長(zhǎng)溫度、碳源的種類和載體中催化顆粒的濃度、大小。制備單壁碳納米管時(shí)，應(yīng)采用含碳量少的碳源氣體，載體和納米催化劑的摩爾比小于0．9：0．1，同時(shí)最佳生長(zhǎng)溫度應(yīng)在850～950℃范圍內(nèi)。而生長(zhǎng)多壁碳納米管時(shí)，應(yīng)采用含碳量較多的碳源氣體和納米催

4、化劑含量較大的載體，同時(shí)選用較高的生長(zhǎng)溫度。
　　 2．在TEM，SEM，ASAP2405N分析儀等儀器上對(duì)買來(lái)的碳納米管樣品和活性炭樣品的形貌、結(jié)構(gòu)及吸附特性的分析、對(duì)比結(jié)果表明，買來(lái)的碳納米管樣品的比表面積小于活性炭樣品的比表面積，但是碳納米管樣品的孔容大于活性炭樣品。在氮?dú)獾南鄬?duì)壓力較低的情況下，活性炭樣品的吸附能力比多壁碳納米管樣品的要好。但是當(dāng)相對(duì)壓力超過(guò)0．9后，多壁碳納米管樣品的吸附能力顯示更加良好，并且超過(guò)活性炭