多枝狀碳纖維的制備與表征.pdf

1、碳纖維是一種性能優(yōu)異的材料，具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，如較高的比強(qiáng)度、高比模量、高導(dǎo)電性及高比表面積等?；谄湓S多獨(dú)特的性質(zhì)，碳纖維在增強(qiáng)復(fù)合材料、催化劑及催化劑載體、雙電層電容器電極、高效吸附劑等方面都有巨大的應(yīng)用潛力。所以碳纖維的研究成為時(shí)下的一個(gè)熱點(diǎn)。而較于其他形式的碳纖維，氣相生長碳纖維(VGCFs)具有特殊的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，對于VGCFs而言，其形貌與生長模式的研究一直是熱點(diǎn)。
　　在本文中，分別討論了三種不同的情況下制備的碳纖維

2、。首先是討論不同基底材料對氣相生長碳纖維的影響。我們分別使用石墨、陶瓷以及孔徑將近100nm的多孔狀二氧化鈦片作為基底材料。在相同的時(shí)間、溫度、氫氣等反應(yīng)條件下制備氣相沉積碳纖維。然后將得到的產(chǎn)物通過掃描電子顯微鏡對其進(jìn)行形貌表征。通過比較得到，由不同基底制備的氣相生長碳纖維的形貌、產(chǎn)量都有明顯差異。以陶瓷、石墨為基底制備的碳纖維產(chǎn)量較多，大多為直線形碳纖維，屬于兩端生長模式，但是兩種產(chǎn)物的直徑、長度等都有所區(qū)別，而由多孔狀的二氧化鈦及

3、孔狀氧化鋁片作為基底時(shí)，由于其獨(dú)特的孔狀結(jié)構(gòu)，催化劑的位置比較固定，得到的碳纖維的形貌比較均勻，屬于底端生長模式。
　　其次，用水熱法制備了片狀的堿式硝酸銅和多種形貌的四氧化三鈷，并探究了水熱法制備的具有片狀結(jié)構(gòu)的堿式硝酸銅和四氧化三鈷作為催化劑前軀體制備得到的碳纖維的形貌特征。實(shí)驗(yàn)分別研究了反應(yīng)溫度對碳纖維生長速率、碳纖維產(chǎn)量及形貌的影響。同時(shí)研究了還原氣體氫氣的通入對碳纖維初始生長溫度的影響。結(jié)果表明，溫度及氫氣對碳纖維的生長