碳納米管的金屬粒子修飾及其應用的初步探討.pdf

1、碳納米管由于其大的比表面和優(yōu)異的導電性能，因此在催化劑、復合材料等領域有廣泛的應用前景，引起眾多科研工作者的興趣。目前，多壁碳管的制備已經相當成熟，已開始工業(yè)化制備，但是其應用研究及后處理工藝仍存在很多問題。 針對碳納米管作為納米材料載體這一應用領域，本論文主要研究了在不同形貌的碳納米管表面負載不同的金屬納米顆粒。運用化學鍍的方法，在成束狀的碳管表面負載了鎳(Ni)顆粒。結果表明，鎳顆粒均勻分布在管壁上，直徑為20～50nm。通

2、過XRD和HRTEM分析發(fā)現，在碳管上負載的顆粒大部分為Ni的單晶體，只有少量的NiP2和NiO存在。初步研究了該Ni/CNTs一維納米復合材料在苯加氫方向的應用，并對化學鍍時間分別為5、10、15min的Ni/CNTs在反應釜中對苯催化加氫的影響進行了比較。實驗結果表明，所制備的Ni/CNTs在苯加氫時表現出比較好的催化性能。催化的性能與催化劑顆粒的分布和粒子尺寸有很大的關系，而催化劑顆粒的分布和粒子尺寸可以通過調節(jié)化學鍍的時間加以控

3、制。該方向的初步探討為以后的深入研究打下了很好的基礎。 論文還引入了另一種在碳管表面(經過硝酸預處理)負載Ni粒子的簡易的方法：浸漬法。當由此法制備的Ni/CNTs依次經過干燥、N2氣氛中退火(不同時間)、N2/C2H2混合氣氛退火幾個工藝后，Ni粒子依次發(fā)生了以下幾個化學形態(tài)的變化：Ni(NO3)2→NiO(N2中退火5min)→Ni(N2中退火10-20min)→石墨包裹的Ni納米晶。不同的處理條件(如干燥、不同氣氛中退火等