合成时间对火焰法制备碳纳米管的影响及其生长机理研究

摘要：

以Fe/Mo/Al2O3为催化剂,采用火焰法制备了碳纳米管,研究了合成时间对碳纳米管生长的影响及碳纳米管的生长机理.通过冷场发射扫描电子显微镜、能量色散谱仪、拉曼光谱仪、碳产率对催化剂和碳纳米管进行了详细观察和分析,结果表明经过氢气还原后催化剂分布更加均匀且颗粒明显变小,催化剂表面更加粗糙且检测到的铁元素含量明显增加,这说明氢气的还原作用对催化剂有重要的改变,对碳纳米管的合成也起到至关重要的作用.合成时间较短时,碳纳米管管簇较少且碳纳米管的长度较短、质量较差,大多数催化剂表面有毛绒状物质生成,说明碳纳米管的生长机理符合“溶解-扩散-析出”模式.合成时间延长到5～6min时,碳纳米管管簇的长度和密度均明显增加,而且合成的碳纳米管中杂质也明显减少.当合成时间超过7min后,虽然碳纳米管管簇的密度和产量有所上升,但是碳纳米管中因合成时间过长团聚的催化剂杂质变多,合成时间为5～6min可以得到产量和质量均较高的碳纳米管.

关键词：碳纳米管、合成时间、生长机理、催化剂

所属期刊栏目：48

分类号：TB321;P315.5;TG146.21

资助基金：中央高校基本科研业务费专项2018QN045

在线出版日期：2020-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：135-139,143