碳纳米管制备工艺条件的研究

用柠檬酸络合法制备Ni—La—Mg型催化剂，催化裂解甲烷合成碳纳米管，研究了催化剂制备过程中柠檬酸浓度和活化温度对催化剂性能及碳纳米管制备的影响，同时也考察了反应时间、反应气流速和反应温度对碳纳米管制备的影响，从而得到最佳的制备碳纳米管的工艺条件。     

纳米铁催化剂制备及裂解甲烷生长小直径碳纳米管

在利用化学气相沉积法裂解甲烷制备碳纳米管的过程中,通过改变催化剂组成,溶液过饱和度,焙烧温度等,优化了利用液相共沉淀法制得的纳米铁催化剂.催化剂的晶粒随着铁铝比及焙烧温度的提高而增大,随着溶液过饱和度的增加而降低.在众多的影响因素中,XRD表征证实,焙烧温度对催化剂的晶粒尺寸影响最显著.利用低温焙烧的催化剂,具有良好的活性,生成了大量细而长的小直径(5～8 nm)碳纳米管.碳纳米管的生长过程遵守直径依赖催化剂晶粒粒径的关系.这些结果对控制制备碳纳米管指导意义.     

钙钛矿型La_（1-x）AxCoO_3的制备及其对CH_4燃烧的催化性能

用Na2CO3.10H2O和NaOH混合碱为沉淀剂制得了钙钛矿型结构的La1-XAxCoO3（A：Sr,Ba,Dy,Y;X：0,0.1,0.2）复合氧化物,考察了焙烧温度对催化剂结构和催化活性的影响,发现A位取代后可使催化剂对CH4的催化氧化活性提高;通过与柠檬酸络合法制得的La1-xAxCoO3复合氧化物比较,比较制备方法对催化剂的催化活性也有很大的影响。     

化学气相沉积法制备单壁碳纳米管研究进展

单壁碳纳米管的独特性能使其成为一种有着极大应用前景的新兴纳米材料,本文主要介绍了催化剂、裂解温度、载气等因素对化学气相沉积法（CVD）制备单壁碳纳米管的影响和采用化学气相沉积制备定向单壁碳纳米管方面的研究进展情况。     

焙烧温度对Ni-Fe催化剂催化CO_2化学气相沉积合成碳纳米管的影响

采用柠檬酸燃烧法制备了添加Fe助剂的Ni基催化剂,考察了焙烧温度对合成碳纳米管的影响。通过CVD-IP技术对制备的催化剂活性进行了评估,450℃下焙烧的催化剂催化所得的碳纳米管的收率以及产率较高,分别为21. 88%、4. 40g(c)/g(cat)(每克催化剂生产的碳纳米管质量)。利用H_2-TPR、XRD对不同焙烧温度下催化剂的还原行为、物相结构进行分析,结果表明,随着焙烧温度的升高,催化剂的晶粒尺寸变大,还原过程越难进行。TG-DTG测试结果表明,所制备的碳纳米管具有良好的热稳定性。FT-IR表征结果表明,其表面具有较多的含氧官能团,避免了氧化性酸热回流等复杂处理,这有利于其进一步的应用。TEM表征结果表明,碳纳米管的端口为开口结构,同时,焙烧温度的升高会导致较大管径的碳纳米管的生成。     

CoTETA/MWCNT氧还原电催化剂的制备及活性评价

氧还原催化剂的开发和研究一直影响着燃料电池和空气电池的发展。文章利用配位络合法制备了多壁碳纳米管负载的三乙烯四胺钴催化剂,并对催化剂进行了电化学测试,利用旋转环盘对表观电子转移数和双氧水生成率进行了研究,最后进行了单电池的测试。从结果来看,该催化剂最佳制备条件为:最佳焙烧温度为800℃,最佳Co含量为30%(wt%)。从单电池性能来看,碳纳米管载体体现出良好的扩散性能。     

空气气氛中碳纳米管抗氧化性能研究

以乙炔为原料气,采用Ni粉为催化剂,在923K下,由化学气相沉积法(CVD)制得了碳纳米管。通过微波辅助硝酸溶解除去炭材料中的Ni,并通过热重分析确定了纳米碳管在空气中的氧化温度,同时,通过空气氧化法对所获得的碳纳米管抗氧化性能进行研究。热重分析结果表明,微波辅助硝酸溶解可以明显除去炭材料中的催化剂Ni。扫描电镜测试结果表明,850K左右可以使碳纳米管完全氧化。空气氧化结果表明,本实验中CVD法合成的碳纳米管抗氧化性能低于碳颗粒。     

涂层浸渍法在Al2O3片上大面积合成碳纳米纤维

α-Al2O3颗粒经过压片高温焙烧制成多孔支撑体,然后采用涂层浸渍法在Al2O3片上沾涂Fe和Ni催化剂,以乙炔为碳源,采用化学气相沉积法成功合成出碳纳米纤维及少量管径很细的碳纳米管.碳纳米纤维以及碳纳米管的产量和直径与所沾涂的催化剂溶液浓度成正比;对于同样浓度的Fe、Ni催化剂,在Ni催化剂上生长的碳纤维直径要比在Fe催化剂上生长的纤维细.产品晶态结构完好,碳的石墨化程度较高.     

La1—xMxCoO3催化剂上C3H6选择性催化还原NO反应的研究

研究了用共沉淀法和柠檬酸络合法制备的钙钛石型复合氧化物La1-xMxCo)3（M=Ag、Ce）催化剂上过量氧存在下丙烯选择催化还原NO的反应性能,发现柠檬酸络合法制备的La1-xCexCoO3催化剂具有较高的反应活性,且催化活性随着Ce含量的不同而明显变化,配比为La0.8Ce0.2C0O3的催化剂在现出最佳的反庄活性。     

木屑制备碳纳米管的研究

碳纳米管是长径比可达103～106一维量子材料,是一种性能优异的新型功能材料和结构材料.常用制备碳纳米管的方法有电弧放电法、化学气相沉积法(碳氢气体热解法)、热解聚合物法、气体燃烧法和激光蒸汽法等.采用化学气相沉积法,探究以木屑为碳源,二茂铁为催化剂制备碳纳米管的最佳方案,研究了反应基底、反应温度、原料配比、N2气流速等对产物碳纳米管形貌及产率的影响,寻求更高效便捷提高碳纳米管性能与产率的制备条件.     

化学气相沉积法合成碳纳米管研究进展

碳纳米管由于其独特的结构和优异的电学、光学、力学、热学等物理化学性能,在材料、电子器件、传感器、催化剂和能源等领域具有广泛的应用前景,但是如何低成本批量制备高品质的碳纳米管是实现碳纳米管大规模应用的关键。本文综述了近年来化学气相沉积法合成碳纳米管的研究进展,表明化学气相沉积法是大规模可控制备碳纳米管最有效的方法,并对其未来的发展方向进行了分析和展望。     

焙烧温度对CuO/ZrO_2催化剂催化草酸酯加氢性能的影响

采用乙酸络合法一锅制备催化剂前驱体,再经过不同温度焙烧制得CuO/ZrO_2催化剂,用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)。利用SEM、XRD和化学吸附等对催化剂进行表征与活性评价,结果表明,焙烧温度影响催化剂的微观结构和催化活性:低温焙烧所得催化剂表面CuO颗粒分布均匀且粒径较小,所以易还原且催化性能较好;而高温焙烧所得催化剂表面颗粒发生团聚且Cu物种聚集,使得表面Cu质量分数远大于体相浓度且粒径变大,导致催化性能减弱; 550℃焙烧所得催化剂的催化性能最好,在液时空速为0.5 h~(-1)时,DMO转化率约为97.7%,EG选择性高达95.3%。     

乙醇裂解制备碳纳米管及其生长机理研究

以乙醇作为碳源,Mo-Co/C和Mo-Fe/C作为催化剂,采用化学气相沉积法,高温裂解乙醇制备碳纳米管.利用SEM和TEM对碳纳米管形貌和结构进行表征.结果表明:乙醇在催化剂Mo-Co/C和Mo-Fe/C裂解产生的碳纳米管遵循顶部生长机理.并建立了乙醇制备碳纳米管的生长模型.     

旋涂分布催化剂制备直立单壁碳纳米管

采用聚乙二醇和铁盐、钴盐的乙醇溶液,通过旋涂法在硅基底表面分散得到制备单壁碳纳米管的催化剂颗粒,并用水汽辅助化学气相沉积法制备了直立生长的单壁碳纳米管。考察了不同旋涂速度、聚合物用量和Fe/Co用量对基底表面催化剂分布的影响,用SEM、Raman光谱对相应催化剂分布条件下生长的碳纳米管进行了表征。结果表明,旋涂的转速高时形成的催化剂颗粒分布均匀、粒径小,有利于单壁碳纳米管的生长,而较高Fe、Co和聚乙二醇(PEG)用量能使催化剂密集分布,有利于碳纳米管的直立生长;在7 000 r/min成膜时,质量分数为1.25%的PEG和质量分数均为0.05%的Fe和Co,是单壁碳纳米管直立生长的适宜催化剂条件。     

La—Mg—Ni系贮氢合金／ZnO催化剂CVD法制备碳纳米管

贮氢合金催化生长碳纳米管是当今研究的一个热点。我们采用溶胶一凝胶法合成I五一Mg—Ni系贮氢合金／ZnO催化剂,在化学气相沉积法下催化裂解丙烯生长碳纳米管。实验结果表明,随着还原温度和长碳温度的不断降低,La—Mg—Ni系贮氢合金／ZnO催化剂催化生长的碳纳米管产量先增大再减小,呈正态分布,其中在650—600℃条件下可得到产量较高且管径较大的碳纳米管。     

改进柠檬酸络合法制备CuO-CeO2及其CO低温氧化催化性能

采用改进的柠檬酸络合法即以乙醇代替水作溶剂制备CuO-CeO₂催化剂，应用N₂物理吸附、XRD和H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征，并采用微反-色谱装置考察了其对CO低温氧化反应的催化活性。结果表明，常规柠檬酸络合法所制备的CuO-CeO₂催化剂中仅存在一种与CeO₂相互作用较弱、粒子较大的CuO，而采用改进的柠檬酸络合法所制备的催化剂中除此之外还存在与CeO₂相互作用较强、粒子较小的高度分散的CuO，从而具有更高的CO低温氧化活性。     

低温一氧化碳催化氧化研究进展

综述了贵金属 (Au、Pd、Pt)与非贵金属催化剂 (Co、Cu氧化物 )在低温CO氧化反应中的催化机理 ;阐述了催化剂的制备方法 (共沉淀法、细菌还原法、光沉积法、沉积沉淀法、化学气相沉积法、浸渍法等 )、制备条件 (pH值、焙烧温度、焙烧时间、沉淀剂种类等 )及载体种类 (金属氧化物、金属氢氧化物、沸石 )等对催化剂催化活性及稳定性的影响。指出了寻找一种活性、稳定性好且价廉的催化剂 ,以及通过助剂、载体的选择降低贵金属催化剂活性组分的含量 ,提高非贵金属的活性、稳定性的研究工作是今后的重要目标     

煤基碳纳米管制备技术和生长机理研究进展

我国煤炭资源丰富,但现阶段以燃烧、热解和气化等为主的传统利用方式存在资源浪费、环境污染和经济效益低等问题,且我国以煤炭资源为主题的能源结构在短期内不会发生改变,因此,清洁、高效利用是新时期煤炭资源的立足点和首要任务。另一方面,碳纳米管因其独特的一维结构在力学、电学和热学等方面具有优异的特性,使其在复合材料、电子材料和能源材料等领域具有广泛的应用,但是碳纳米管制备成本偏高的问题较为突出,严重限制了其大规模的应用,现阶段急需开发新型、环境友好的碳纳米管制备技术。宏量、低成本的煤基碳纳米管制备技术可以同时较好地解决上述2个问题。笔者基于文献重点分析了反应原料、放电气氛和催化剂等因素对电弧放电法和等离子体射流法2种煤基直接制备碳纳米管技术的影响,讨论了原料种类、催化剂、反应温度、升温速率和反应气氛等因素对化学气相沉积法-煤基间接碳纳米管制备技术的影响过程。分析发现,在电弧放电法和等离子体射流法中,原料种类对碳纳米管产物的产量具有重要作用,放电气氛对碳纳米管产物的类型具有重要影响,催化剂对碳纳米管产物产量和类型均具有重要影响;在化学气相沉积法中,原料种类对碳纳米管产物形貌、长径比和有序度等性质具有重要影响,催化剂对碳纳米管产物的生长过程具有重要影响,反应温度和升温速率对碳纳米管产物的管径变化和类型具有重要影响,反应气氛可改变催化剂的催化效果。此外,总结了煤基碳纳米管直接和间接制备技术中碳纳米管的生长机理的类型及特点:其中,直接制备技术中碳纳米管生长过程符合碎片式生长机理,而间接制备技术中碳纳米管生长过程可分为气-液-固(VLS)、气-固-固(VSS)、气相成核(VPN)和阶梯式等类型。分析认为应当深入开展以下工作:探究煤、煤热解气和商业煤气等廉价原料制备碳纳米管的过程,进而建立和完善原料与碳纳米管产物之间的关系体系;开发新型、高效的煤基碳纳米管催化剂制备技术;建立新的碳纳米管生长模型,进一步丰富和完善碳纳米管生长模型体系。     

SnO2-Cu2O/CNTs复合催化剂的制备及对FOX-12热分解的催化性能

以氯化铜、四氯化锡和碳纳米管为原料,采用浸渍法和液相化学沉积法相结合制得SnO2-Cu2O/CNTs复合催化剂,采用XRD、SEM、TEM、EDS等对催化剂进行表征,并用DsC研究催化剂对FOX-12热分解特性的影响.结果表明,纳米金属氧化物以5～10nm的球形颗粒形态附着在碳纳米管表面,分散较均匀.催化剂使N-脒基脲...     

化学气相沉积法制备碳纳米管的研究进展

从催化剂、碳源气体及反应器的选择等方面综述了化学气相沉积法制备碳纳米管的研究进展 ,讨论了碳纳米管的合成机理。指出催化合成碳纳米管的研究难点在于管径的有效调控和大批量生产 ,今后的研究方向应为单层碳纳米管的有效合成