环己烷浮游催化法制备超长碳纳米管阵列

采用非芳香烃类环己烷作为碳源,通过浮游法实现了超长垂直碳纳米管(Carbon nanotube,CNT)阵列的生长。研究表明:浮游催化过程中反应温度、催化剂前体补给速度、进料速度、生长气氛等因素对CNT阵列的生长影响显著。在直径为25mm的石英反应器中,反应温度、催化剂前体二茂铁的补给速度、碳源环己烷的补给速度、反应气氛分别控制在820℃、0.24mg/min、0.12mL/min、640mL/min(H2/Ar=1∶15)的生长窗口内,实现了CNT阵列的快速协同生长。在单因素考察的基础上,通过对宏观参数的调变,可以制备出长度达5.0mm的CNT阵列。所获得的CNT取向一致,长径比大于105,纯度达到96.7%。     

Co催化热分解制备弯曲状碳纳米管的研究

用Ｃｏ催化剂催化热分解乙炔制备碳纳米管,考察了工艺参数对碳纳米管收率及其同结构的影响,得到了较好的工艺流程,同时运用ＴＥＭ、ＨＲＴＥＭ及拉曼光谱对其微观结构进行了分析,并对生长机理做了初步的探讨。     

工业级原料制备碳纳米管的研究

为降低碳纳米管批量制备的原料成本,以焦化苯和二茂铁为主要原料(工业级),采用浮游催化热解法制备碳纳米管,用TEM、SEM、Raman、XRD等对产物的形貌和结构进行观察和表征,着重讨论了二茂铁的分解温度和苯的挥发温度对碳纳米管的制备及其形貌的影响,并对其影响机理进行了分析.研究表明:在噻吩体积分数为0.55 mL/100 mL苯、炉膛反应温度为1170℃的前提下,当二茂铁的分解温度为150℃、苯的挥发温度为50℃时,用工业级原料完全可以制备出碳纳米管,此时,碳纳米管的内径分布在0.88~1.15 nm.     

催化法制备多壁碳纳米管

采用复合氧化物LaFeO3,C2H2为碳源,合成了高纯度的碳纳米管,考察了温度对产量的影响。利用TEM,HR－TEM,XRD,Raman等手段对所制备的纳米碳管进行了观察和表征。碳纳米管管径均匀,石墨化程度较高,易于纯化。     

浮动催化法制备竹节状碳纳米管的研究

报道了竹节状碳纳米管的浮动催化法合成,通过对生长因素的控制可以用浮动催化法连续合成竹节状碳纳米管.实验发现关键因素是采用正己烷为碳源,并且详细讨论了影响竹节状碳纳米管生长的其它重要因素.结果表明碳纳米管的形态结构与碳源分子有直接关系.     

碳纳米管的催化裂解聚苯乙烯法的制备及其表征研究

利用流动催化裂解法以聚苯乙烯为碳源,二茂铁为催化剂前躯体制备出了碳纳米管.用扫描电子显微镜,透射电子显微镜,拉曼光谱和X射线衍射对碳纳米管的结构进行了表征.再者,通过导入噻吩,合成了一种有很多细碳纳米管分支的碳纳米管.该制备过程工艺简单,碳源价格低廉.利用这个方法,通过控制条件,可得到不同结构的碳纳米管.     

流动催化法连续制备碳纳米管及其形态和结构的研究

以二茂铁作为催化剂来源、以苯作为碳源、氢气和氩气分别作为载气和稀释气体,在１１００℃连续地合成了碳纳米管．碳纳米管的生成分二个过程：催化生长和表面无定形碳的生成．所得到的碳纳米管的内径为３～６ｎｍ,而外径约为２０～７０ｎｍ碳纳米管的外径随气体流速的增加而变细,在较细的碳纳米管中观察到了由催化生长而成的具有光滑薄壁的原始碳纳米管．生成的碳纳米管的长度达数十微米、直径较均匀,其端部大多为圆形,但也观察到其他的形状的端部．     

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.     

化学气相催化法生长碳纳米管及其器件的原位制备

本系统地讨论了化学气相催化法制备碳纳米管的工艺过程。讨论了化学气相催化法原位制备碳纳米管器件的技术，即先制备电极和催化剂结构，然后在电极上原位生长碳纳米管。与目前通常采用的先制备碳纳米管，然后超声分离、沉积，再光刻、蒸发制备电极的方法相比，该方法可以减少后处理工艺对碳纳米管结构带来的损伤，具有潜在的优势。     

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。     

氢等离子电弧法半连续制备单壁纳米碳管

用氢气到代拟气作为缓冲气体,适当改进电弧反应装置并掺加一种生长促进剂可以有效地提高单壁纳米碳管的产量和质量。氢电弧法制备出的单壁纳米碳管堆积成膜状或网状,电镜下可见产物主要由相互缠绕的单壁纳米碳管束构成,纯度较高;激光拉曼分析结果表明制得的单壁纳米碳管直径较大。单壁纳米碳管产物在形貌和结构上的上述特征与氢气和生长促进剂的作用密切相关。     

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。     

关于尼龙-6/炭纳米管复合材料的研究

在原位复合尼龙－６／炭纳米管（ＰＡ６／ＣＮＴ）过程中,炭纳米管将以其外壁上连接的羧基官能团（－ＣＯＯＨ）参与尼龙－６（ＰＡ６）的加成聚合反应,并阻碍ＰＡ６分子的长大。这在很大程度上削弱了基体强度。采用改进原位复合法复合ＰＡ６／ＣＮＴ,可大大提高ＰＡ６分子的平均分子量,减轻炭纳米管对基体ＰＡ６强度的削弱,大幅度提高ＰＡ６／ＣＮＴ复合材料的强度。     

水相炭基溶胶—凝胶法制备纳米炭粉的研究

以高温煤焦油沥青为炭源,经浓硝酸和浓硫酸混合物在30℃氧化制备出较高收率的水性中间相沥青。将水怀中间相沥青溶于氨水溶液得到水相炭基凝胶,经过乙醇与水直接交换后超临界干燥和热处理制备出颗粒分布均匀、平均尺寸在10nm左右的无定型碳纳米粉。并采用透射电子显微镜、傅立叶红外光谱、热重、物理吸附、X－射线衍射等分析手段对纳米炭原粉在热处理过程中的物理化学变化规律进行了表征。     

溶液浸润法制备PS纳米管及其形成机理的初探

首次以孔径仅有200nm的阳极氧化铝(AAO)为模板，采用聚合物溶液浸润模板的物理技术，通过不同方法成功制备了常规分子量的PS纳米管及其阵列结构。SEM和TEM测试结果表明，有效地调整和控制制备方法和工艺，可制备出不同管壁厚度的聚合物纳米管．也可制备出管壁带有多孔的纳米管，还可制备出纳米线。探索了多孔模板法制备聚合物纳米管的机理。     

炭纳米管的提纯重铬酸钾氧化法

介绍了一种新的、不同于常用的气相氧化法的炭纳米管纯化方法。采用 Ｋ２ Ｃｒ２ Ｏ７ 作为氧化剂将炭纳米颗粒氧化,并从热力学和动力学的角度对反应的可行性进行了分析,考察了硫酸用量、硫酸浓度、反应时间等因素反应的影响,确定了最佳工艺条件：硫酸浓度１∶１ （ Ｖ） Ｈ２ Ｓ Ｏ４∶ Ｋ２ Ｃｒ２ Ｏ７＝ ６∶１（ｍ ｏｌ）、反应时间２ ｈ、反应温度１４０℃,同时对纯化机理进行了解释。     

用团簇法计算单层纳米碳管的电子结构

用分子团簇法计算了三种边界条件下单层纳米碳管的电子结构,依靠得到的态密度、能级、分子轨道和结合能,对合成纳米尺度器件时可能出现的结果进行了预测。     

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。