納米碳管的制備及表征.pdf

1、本文采用等體積浸漬法制備了負載型Ni/SiO<,2>催化劑,以CO和CH<,4>為碳源,用化學氣相沉積法制備了質(zhì)量較好的納米碳管,考察了催化劑的制備條件及反應條件對碳的產(chǎn)量和形貌的影響. 結(jié)果表明,對于用CO為碳源制備納米碳管的反應,Ni的負載量對納米碳管的管徑、彎曲程度和長度的影響較大.當活性組分Ni的負載量在5﹪～35﹪范圍內(nèi)時,隨著Ni負載量的增加,碳的產(chǎn)量呈增加的趨勢,超過35﹪以后碳的產(chǎn)量反而下降.但是從生成碳管的形貌

2、上看,負載量越小碳管的形貌越好.催化劑的焙燒溫度在500℃時,生成的納米碳管形貌較好.浸漬時間對納米碳管產(chǎn)量影響不大. 對于CO生成納米碳管的反應,600℃為適合的反應溫度.原料氣中H<,2>含量對產(chǎn)物納米碳管的影響較大.當原料氣中不含H<,2>時,產(chǎn)物為直徑在15～20nm之間,直徑均一、管壁較薄、長度為4μm左右的碳管.當H<,2>百分含量為25.8﹪時生成的碳管質(zhì)量較多、形貌較好,優(yōu)于其它H<,2>百分含量下生成的納米碳管

3、.隨著反應時間的增加,碳管的產(chǎn)量呈現(xiàn)上升的趨勢.反應進行的前2h反應速率基本不變,當反應進行到4h以后,碳的增加非常緩慢.從TEM來看,所生成的碳管平均長度隨反應時間的延長有所增加,直徑和彎曲程度等方面沒有明顯的差別. 將Ni/SiO<,2>催化劑應用于甲烷裂解制備納米碳管的反應中,進行實驗.當原料氣中只含有CH4時,生成物一部分為直徑在70～80nm之間長度約為10μm中空結(jié)構(gòu)不明顯的碳纖維,另外一部分為長度幾百納米甚至幾十納