浮游催化法半连续制取碳纳米管的研究

研究了浮浮催化法半连续制取碳纳米管的过程,根据透射电子显微镜等检测方法的结果,结合碳纳米管浮游催化的生长过程,论述了裂解温度、催化剂浓度,噻吩浓度等工艺参数对产物形态、产率及管径分布的影响,给出了正己烷为碳源情况下的最佳工艺参数。浮游催化法制的碳纳米管直径在３０ｎｍ－６０ｎｍ之间。     

碳氢化合物催化裂解法制备碳纳米管所用催化剂的研究进展

目前,制备碳纳米管的方法甚多,碳氢化合物催化裂解法是最有希望实现大规模生产的合成方法.该方法中催化剂的选择又是成功制备碳纳米管的关键,因此对当前使用的各种催化剂进行了分类讨论和总结.     

纳米CuFe_2O_4催化硫酸铜热分解及机理研究

通过硫酸铜的热分解行为研究了纳米铁酸铜的催化机理。采用共沉淀法制备不同物质的量比的纳米CuFe2O4催化剂,并测定了不同成分和用量的催化剂对硫酸铜热分解温度及热分解表观活化能的影响。通过X射线衍射和扫描电镜对铁酸铜晶体进行表征,用差热分析(TG-DSC)法测定硫酸铜的分解热变化量以衡量催化剂活性。结果表明:Cu2+、Fe3+物质的量比为1∶1,质量分数为20%的CuFe2O4对CuSO4的催化效果最佳,该条件下CuSO4的高温分解峰与低温分解峰重合,分解峰温度向低温方向移动了29.5℃,表观分解热吸热量降低了112.1 J/g。     

乙醇催化燃烧法制备竹节形碳纳米管

乙醇催化燃烧法可以方便的制备出碳纳米管和碳纳米纤维。介绍采用该方法制备出一种独特的竹节形的碳纳米管，利用乙醇作为碳源和燃料，提供材料生长所需的能量；利用Cu薄片作为基底；利用FeCl3或Fe（NO3）3作为催化剂先体。通过扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM），对黑色絮状的沉积产物进行表征。实验结果表明，产物中的碳纳米管具有较好的竹节形结构。实验也表明制备的竹节形碳纳米管的形貌和微结构与其独特的制备条件有关，如：火焰的抖动，催化剂先体溶液的浓度，制备时间等。并对竹节形碳纳米管的形貌和生长机制进行了详细的讨论。     

碳纳米管催化二硝酰胺铵燃烧和热分解

通过燃速测定和热失重研究了碳纳米管(CNTs)、CNTs负载Fe2O3纳米粒子(Fe2O3/CNT)和CNTs负载Fe.Cu纳米粒子(Fe.Cu/CNT)对二硝酰胺铵(ADN)燃烧和热分解的影响。结果表明:CNTs、Fe2O3/CNT和Fe.Cu/CNT三种催化剂都可以提高ADN的燃速,降低压力指数。当这三种催化剂添加质量分数为3%时,在4M Pa下,燃速从30.49mm/s分别增加到50.59mm/s、39.72mm/s和38.79mm/s,压力指数从0.81分别降低到0.36、0.67和0.75。TG分析表明,添加质量分数为1%催化剂时,这三种催化剂降低ADN的初始热分解温度分别为18.3℃、12.1℃和11.6℃。     

钴/碳纳米管催化剂CVD法制备碳纳米管

以乙烯为碳源、多壁碳纳米管为载体负载钴作为催化剂,利用CVD法制备出了高质量的多壁碳纳米管.利用扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的形貌进行了表征,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及差热-热重(TG-DTA)方法对产物进行了表征.发现在最佳裂解温度770℃下制备的多壁碳纳米管直径分布均匀、曲率小、纯净、产率高,更重要的是不具有难处理的氧化物(如Al2O3)载体,充分体现了碳纳米管作为载体的优越性.     

树枝状纳米钴微晶对高氯酸铵热分解的影响

采用化学还原法制备了纳米钴微晶,并对产物进行了XRD、SEM、TEM和EDAX表征,结果表明,纳米钴微晶呈树枝状、结晶度高、颗粒尺寸均匀;运用DTA分析研究了纳米钴微晶对AP分解的催化性能,结果显示AP的高低温放热峰相连且合并成一个高而大的放热峰,峰温最大幅度降低了180℃,表观分解热显著增大.表明纳米钴微晶对AP热分解有着极强的催化活性.     

负载型纳米NiO催化高氯酸铵热分解的DSC/TG-MS研究

采用浸渍法制备出纳米NiO/MgO,运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM),X射线能谱仪(EDS)等对产物的物相和组成进行了表征,利用DSC/TGMS研究了纳米NiO/MgO对高氯酸按(AP)热分解的催化作用.结果表明,在纳米NiO/Mgo的催化作用下,AP的热分解高温分解峰温度降低92.2℃,表观分解热增...     

直接热分解法制备单相Pd-Fe合金催化剂及电催化氧还原活性

以醋酸钯和醋酸亚铁为前驱体, 采用直接热分解法制备了碳载Pd₃-Fe₁(Pd₃-Fe₁/C)催化剂。用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征, 用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了催化剂对氧的电催化还原性能。结果表明, 制备的Pd₃-Fe₁/C复合催化剂具有单相均一的合金结构, Fe进入Pd晶格改变了Pd电子结构和结构常数。电化学数据表明, Pd₃-Fe₁/C对氧还原比Pd/C催化剂有更高的电催化性能。     

催化剂对乙醇催化燃烧法制备碳纳米纤维的影响

分别以硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍以及氯化铁、氯化钴、氯化镍作为催化剂先体，利用乙醇催化燃烧法制备了碳纳米纤维。利用扫描电子显微术、透射电子显微术和X射线能量分散谱术对样品进行了表征。讨论了不同种类的催化剂先体对产物形貌和生长机制的影响。     

碳纳米管的制备

本文综述了碳纳米管的几种制备工艺及相关的生长机制。     

纳米碳管储氢机理的电化学研究

对流动催化剂法制备的平均直径为6nm的多壁纲米碳管（Multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)进行纯化处理，提纯后的多壁纳米碳管利用透射电镜（TEM）表征和电化学储氢研究。同时对该纳米碳管电极进行了自放电实验。结果表明：多壁纳米碳管具有奶高的电化学储氢容量（739mAh/g），但氢与多壁纳米碳管之间的作用力很微弱，氢很容易从多壁纳米碳管中逃逸出。另外，通过对多壁纳米碳管的气相储氢性能的测试，根据实验结果推测；纳米碳管电化学储氢和气相储氢的主要吸附机理相同，即都是物理吸附。     

THE INFLUENCE OF SYNTHESIS PARAMETERS ON THE PRODUCTION OF MULTIWALLED CARBON NANOTUBES BY THE FERROCENE CATALYZED PYROLYSIS OF TOLUENE

ABSTRACT

A high yield (～32?wt.%) of multiwalled carbon nanotubes was obtained in an iron catalyzed reaction. This was achieved in the temperature range 800–1000°C under an atmosphere of H₂/Ar by an improved solution injection method in a horizontal reactor using toluene as carbon source and ferrocene as catalyst precursor. The pyrolysis temperature, ferrocene concentration, solution feeding rate and carrier gas flow rate all influenced the yield of carbon nanotubes and the thickness of the aligned carbon nanotube films. The carbon nanotubes was prepared in high purity using optimized pyrolysis conditions.     

THE INFLUENCE OF SYNTHESIS PARAMETERS ON THE PRODUCTION OF MULTIWALLED CARBON NANOTUBES BY THE FERROCENE CATALYZED PYROLYSIS OF TOLUENE

A high yield (∼32 wt.%) of multiwalled carbon nanotubes was obtained in an iron catalyzed reaction. This was achieved in the temperature range 800-1000°C under an atmosphere of H₂/Ar by an improved solution injection method in a horizontal reactor using toluene as carbon source and ferrocene as catalyst precursor. The pyrolysis temperature, ferrocene concentration, solution feeding rate and carrier gas flow rate all influenced the yield of carbon nanotubes and the thickness of the aligned carbon nanotube films. The carbon nanotubes was prepared in high purity using optimized pyrolysis conditions.     

电弧放电法制备纳米碳管

纳米碳管的制备方法主要有三种：电弧放电法、激光烧蚀法和有机物催化热解法,首先综述了近年来应用电弧放电方法制备纳米碳管的研究进展,然后概述了中国科学院金属研究所在普通电弧法的基础上发展起来的大量制备单壁纳米碳管的氢等离子电弧方法。     

矿物在合成纳米炭管中的催化作用

采用了电弧放电方法合成纳米炭管,在使用Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ等金属元素作催化剂的基础上,探索天然矿物－黄铁矿（ＦｅＳ２）、磁黄铁矿（Ｆｅ１－ｘＳ）、方铅矿（ＰｂＳ）、磁铁矿（ＦｅＦｅ２Ｏ４）、刚玉（Ａｌ２Ｏ３）及合成ＦｅＣｌ３、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等化合物作催化剂合成纳米炭管的途径,讨论其催化机理。实验说明：用矿物（化合物）作催化剂合成纳米炭管是可行的,并有应用潜力,其催化效果与电子层结构、化合物键性类型、晶体缺陷等密切相关。就催化效果而言,总体上表现出过渡金属元素催化效果优于非过渡金属元素,晶体结构中共价键程度高的化合物（含金属键或改性的共价键的化合物）催化效果好于离子键程度高的化合物。     

纳米碳管电化学储氢的研究进展

纳米碳管的储氢是近年来纳米碳管领域研究的一个热点。纳米碳管储氢研究有两种方法，一种是气相法，另一种是电化学法。本文对纳米碳管电化学储氢的基本原理、纳米碳管电化学储氢的理论计算以及氢与纳米碳管的相互作用机制，特别是目前单壁和多壁纳米碳管电化学储氢的实验研究进展进行了综述，展望了利用其电化学储氢特性作为高性能电池的可能性。     

用空气氧化法高效纯化炭纳米管

使用碱对炭纳米管进行了预处理,由于碱是一种分散剂,可以加强炭纳米颗粒和氧化剂的反应,使炭纳米管和其它形式的炭相分离。本法和Ａｊａｙａｎ所采用的空气氧化法相比,具有纯化效率高、炭纳米管烧损少等优点。     

包覆纳米镍粒子的碳纳米管磁性研究(英文)

通过溶胶 -凝胶超临界干燥技术制备出NiO SiO2 比为 1.2的二元气凝胶纳米催化剂 ,并以气凝胶为催化剂通过化学气相热解法合成了碳纳米管 ;碳纳米管的合成是在石英管式炉中完成。将催化剂置于石英舟中 ,在流动氮气中将管式炉加热至所需的温度 ,然后通入甲烷、氢气混合气体 ,热解反应 30min～ 6 0min后形成碳纳米管。反应结束后 ,生成的碳纳米管在氮气氛中冷却至室温。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、Raman分析手段对制得的碳纳米管进行了表征 ,并测定其磁化系数。结果表明 :裂解产物主要由碳纳米管和纳米镍粒子组成 ,且纳米镍粒子包覆于碳纳米管的顶端。这种包覆纳米镍粒子的碳纳米管的比饱和磁化强度和矫顽力分别为 0 .6 6A·m2 ·kg- 1 和2 0 15 7A·m- 1 。     

Tersoff—Brenner势函数在纳米碳管研究中的应用

介绍一种以键序概念来描述原子间作用的势函数－Tersoff-Brenner势函数表达式和其碳氢系统中的参数化情况,综述了Tersoff-Brenner势函数在单壁纳米碳管的几何结构优化、力学性能、生长机理等理论研究中的应用,并且讨论了这个函数增加长程作用形式,以期能够在单壁在单壁纳米碳管储氢的理论研究中得到应用。