稀土合金催化裂解乙炔合成管径可控的碳纳米管
来源期刊：中国稀土学报2005年第3期
论文作者：刘秋香 张国富 邓颖宇 张海燕 薛新民 林天津 朱燕娟
关键词：稀土合金; 催化裂解; 碳纳米管; 管径可控; 稀土;
摘 要：以稀土合金MlNi5-1.35(CoAlMn)1.35为催化剂, C2H2为碳源, H2为还原气和载气, 用CVD法合成了纯度较高的CNTs. 通过用SEM, TEM, XRD及Raman等表征测试方法, 研究了H2流量对合成的CNTs管径、产量、纯度、形态及石墨化程度的影响. 结果表明: 合金催化剂经还原后其粒径从μm 级细化到了nm量级; 在催化剂与C2H2反应过程中不通入H2时, 催化剂上仍能生长出CNTs, 但其长度短而管径粗(约97.8 nm), 管壁厚而粗糙; 随着H2流量增大, CNTs管径先减小后增大, 而其产量、纯度及石墨化程度则先提高后下降. 当H2流量为50 ml·min-1时, CNTs管径达最细(平均管径49.1 nm); H2流量为75 ml·min-1时, 其产物纯度高, 产量最大(4.05 g·g-1催化剂), CNTs石墨化程度最高; H2流量为100 ml·min-1时, CNTs管径最均匀(平均管径97.8 nm).
刘秋香1，张国富1，邓颖宇1，张海燕2，薛新民3，林天津1，朱燕娟1
(1.广东工业大学应用物理学院,广东,广州,510090;
2.广东工业大学材料与能源学院,广东,广州,510643;
3.广东工业大学分析测试中心,广东,广州,510090)
摘要:以稀土合金MlNi5-1.35(CoAlMn)1.35为催化剂, C2H2为碳源, H2为还原气和载气, 用CVD法合成了纯度较高的CNTs. 通过用SEM, TEM, XRD及Raman等表征测试方法, 研究了H2流量对合成的CNTs管径、产量、纯度、形态及石墨化程度的影响. 结果表明: 合金催化剂经还原后其粒径从μm 级细化到了nm量级; 在催化剂与C2H2反应过程中不通入H2时, 催化剂上仍能生长出CNTs, 但其长度短而管径粗(约97.8 nm), 管壁厚而粗糙; 随着H2流量增大, CNTs管径先减小后增大, 而其产量、纯度及石墨化程度则先提高后下降. 当H2流量为50 ml·min-1时, CNTs管径达最细(平均管径49.1 nm); H2流量为75 ml·min-1时, 其产物纯度高, 产量最大(4.05 g·g-1催化剂), CNTs石墨化程度最高; H2流量为100 ml·min-1时, CNTs管径最均匀(平均管径97.8 nm).
关键词:稀土合金; 催化裂解; 碳纳米管; 管径可控; 稀土;
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