以Er/Ni为催化剂合成碳纳米管及其生长机制以Er/Ni为催化剂合成碳纳米管及其生长机制

以Er/Ni为催化剂采用直流电弧放电法合成单壁碳纳米管(SWNTs), 并用扫描电子显微镜、 透射电子显微镜、 拉曼光谱及X射线衍射对电弧放电后 的产物进行表征. 结果表明, 以Er/Ni为催化剂与Y/Ni和Ho/Ni为催化剂合成碳纳米管的直径分布相近, 其直径分布为1.35~1.65 nm, 以1.5 nm为直径的碳纳米管占多数. 对阴极沉积物的X射线衍射分析可知, 稀土元素Er在电弧放电过程中形成稀土碳化物是合成SWNTs产率高的重要因素.      

单壁碳纳米管的制备和纯化研究

采用双金属Eu/Ni做为催化剂,用直流电弧放电法制备单壁碳纳米管(single walled carbon nanotubes, SWNTs),并对其进行了纯化处理.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱对所得样品进行了表征.结果表明,以双金属Eu/Ni为催化剂与Y/Ni为催化剂合成的单壁碳纳米管直径分布相近,其中1.36 nm为直径的碳纳米管占多数.经纯化处理的单壁碳纳米管有较高的纯度.     

高纯度单壁碳纳米管的制备与表征

采用Co/Mo二元金属催化剂,以甲烷为碳源,通过热化学气相沉积法制备出高质量的单壁碳纳米管.分别用FE-SEM、HR-TEM和Ram an光谱对产物进行了表征.通过控制沉积条件,研究了沉积温度、碳源流量和氢气预还原对产物的影响,确定了最佳的制备工艺参数.     

单层碳纳米管的纯化与表征

利用焙烧、温和氧化和离心等方法除去电弧放电法制备的单层碳纳米管中的无定形碳、金属催化剂和石墨碎片等杂质．并利用TG-DTA、XRD、SEM等对纯化过程中的样品进行表征。实验证明，该方法对单层碳纳米管的纯化是比较有效的．且经济简便,可以得到纯度为90％．产率为20％的单层碳纳米管。     

用浮动催化裂解法制取单壁碳纳米管

为寻找一种可以批量制备高质量、高产率单壁碳纳米管的方法 ,对浮动催化裂解碳氢化合物法制取单壁碳纳米管进行了研究。实验采用苯为碳源 ,二茂铁为催化剂 ,氢气为载气 ,噻吩为添加剂。采用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜以及拉曼谱等方法对产物进行检测与评估 ,分析了参数对产物的影响。结果表明 ,裂解温度越高 ,越有利于单壁碳纳米管的生长 ;发现通过碳源和直接通入反应室的 H2 流量比为 1:2时 ,较利于单壁碳纳米管的生长。浮动催化裂解法制备出来的单壁碳纳米管直径约为 1nm,直径分布较均匀 ,并且可以半连续、低成本地生产     

纳米NiO／SiO2催化剂的制备及其在碳纳米管合成中的应用

以有机硅剂和硝酸镍为主要原料，通过调节有机硅剂和硝酸镍的配入量，采用sol-gel法及超临界干燥法，制得纳米SiO2－纳米NiO复合催化剂。催化剂的比表面积在470－1590m^2/g之间，将此种催化剂用于有机碳源热解制备碳纳米管过程中发现，该类催化剂可制备管径可控、纯度高的碳纳米管。     

碳纳米管的提纯及表征

为了获得高纯碳纳米管,对用电弧催化法合成的碳纳米管粗产物进行了纯化处理.根据阳极电弧催化法制备碳纳米管的3种产物(网状物、膜状物和棒状物)的杂质性质和特点,用微孔膜、甲苯萃取,浓盐酸酸洗、混酸氧化和空气氧化法分别对3种产物采用选择性清除法去除杂质,得到了质量分数在90%以上的单壁碳纳米管.并利用透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)和拉曼(Raman)光谱等手段对提纯的碳纳米管进行观察、分析和表征.结果显示,该提纯方法比其它方法回收率高,纯度高,氧化条件柔和,实验过程易于控制.     

CVD法制备多壁碳纳米管中升温速率的影响

CVD法作为制备多壁碳纳米管的技术日臻成熟，其工艺过程中众多的影响因素也得到研究者广泛深入的研究，但就还原温度升温至裂解温度的升温速率对该法制备碳纳米管的影响报道较少，本文以稀土合金LaNi5为催化剂，C2H2为碳源气，H2和N2为还原气和保护气，选用不同的升温速率制备碳纳米管，通过XRD图谱和SEM图像分析升温速率对产物的影响。     

PECVD技术制备碳纳米管的研究

碳纳米管的制备方法有电弧法、激光蒸发法、化学气相沉积法(CVD法)、火焰法、水热法和模板法等.主要介绍了等离子体化学气相沉积法制备碳纳米管,并对此方法制备的碳纳米管形貌进行了表征,最终优化出最佳的实验工艺.     

碳纳米管生长机理研究现状及固-液界面生长模型探索

分析讨论了电弧法、激光蒸发法、CVD法制备碳纳米管的生长模型,结合催化剂的熔点,尝试性提出了CVD法制备碳纳米管的固-液界面生长模型.     

我国碳交易市场机制及碳金融发展前景初探

通过介绍国内外的碳交易市场与碳金融的发展现状,结合碳交易市场与碳金融的优势与缺陷,明确了发展碳交易市场机制与碳金融的意义,进而得出碳交易市场机制与碳金融的发展前景。     

区域经济发展的碳足迹与碳承载力研究

基于生态足迹方法和指标,构建了反映区域经济发展的碳足迹、碳承载力及碳效率的数学模型,并将其用于沈阳市1991~2005年的经济发展研究.结果显示:沈阳市碳足迹总量在1998年后以15.2%的年增长率快速增加,超过同期的GDP平均增速(13.76%);碳足迹总量中,化石能源消费的排放足迹占73%~86%.沈阳市的碳承载力在研究期相对稳定,导致碳超载情况严重,2005年的碳足迹是碳承载力的4倍.另外,碳效率在2000年后呈下降趋势,即单位经济产出的碳足迹呈上升趋势.可见2000年后经济的快速增长是以碳足迹的高速增加为代价的,这意味着向低碳经济转型面临严峻挑战.     

C/C复合材料的抗氧化研究现状

目前提高C／C复合材料抗氧化能力的方法有CVI工艺法，浆料浸渍-热解工艺法，涂层法；抗氧化涂层的制备方法主要有化学气相沉积法（CVD），固态渗透法，涂刷法，等离子喷涂法，溶胶-凝胶法；抗氧化涂层有两种典型结构：单层涂层和复合涂层。指出了C／C复合材料高温氧化保护研究方向的发展趋势及前景。     

有碳中和功能的水热炭复合肥技术路线

本文提出了一种水热炭复合肥(Hydrothermal Carbon Compound Fertilizer,HCCF)技术路线,以农作物秸秆等农林废弃物为原料,采用水热法把生物质转化为富含腐殖酸的水热炭(褐煤),将其作为底物与氮、磷、钾等肥料成分复合,生产长效、缓释的水热炭复合肥。将该肥料施用于农田,可提高土壤肥力,改善土壤的团粒结构。水热炭复合肥是一种有商业价值的负碳产品,可以大规模生产,以提升土壤碳汇,储碳于田,促进碳中和目标达成,同时具有高产、环保和生态等多方面的效益,推进生态、有机和可持续农业的发展。     

我国低碳经济发展水平研究--基于碳生产与碳消费视角

从碳生产和碳消费视角出发,研究了2004～2011年,我国低碳经济发展水平问题。研究后发现,在世界16个CO2主要排放国中,我国碳消费排放一直处于较低水平;在考虑商品净出口因素后,我国每年至少有超过11％的CO2排放产生自净出口商品的生产;最后,通过折算出我国分行业CO2实际排放量,经分析后还发现,碳生产排放而非碳消费排放,才是左右我国低碳经济发展水平问题的关键因素。     

“全碳排”核算与碳绩效评价方法研究

提出"全碳排"核算方法,其核算账户包括能源消耗碳排放、生物质资源消费潜在碳耗用和废弃物排放潜在碳耗用;以太阳能值为量纲归一化工具,进行全碳排放量核算;以全碳排核算为基础,综合考虑单位碳排人口承载量、单位碳排经济产出量和单位碳排人均可支配收入获取量等信息,构建能够反映碳效率和发展协调度的碳排放绩效综合指数,以衡量一个地区的碳绩效。以北京市和重庆市为例,评价2001—2011年间的碳排放综合绩效。结果显示:两个城市的能源消耗碳排在全碳排总量中所占比重不断上升,可见即使从全碳排视角来看,能源消费仍是影响碳排放的最主要因素;两个城市三个方面的分指标值差异较大,可见不同的生产水平对碳排影响不容忽视;较之仅考虑能源碳排及碳生产率的传统碳效率评估,基于"全碳排"核算的碳综合绩效评价,可以更为公平客观地反映一个地区的碳绩效,为地区碳减排责任认定提供科学参考。     

企业碳减排及减排绩效评估研究

基于我国能源生产和消费,分析在企业中可行的以政府及企业为主体的碳减排途径和方法,其中政策支持可实行碳税和排放交易等,企业有更新设备技术、增加产品寿命、开发新能源替代煤炭方式;提出能够统一评价企业减排绩效的指标,评估时参考国际标准的评估规范过程.根据形势发展,提出我国可实行的企业碳减排建议.     

生物质碳在直接碳固体氧化物燃料电池中的应用

研究活性炭和碳化的梧桐叶、橘子皮为直接碳燃料电池燃料时的物化性能和电化学性能.通过X射线衍射研究燃料中碳的形态结构,采用能谱及拉曼研究燃料中元素质量分数.BET测试燃料的比表面积及孔结构.结果表明,碳化的橘子皮燃料中含有钾元素和较高的无定形碳质量分数,有利于碳的Boudouard反应和电化学反应.碳化橘子皮燃料比表面积为74 m2·g-1,且具有较小的孔隙率和较大的堆积密度,与阳极的接触界面较大,作为燃料时,800℃燃料电池最大功率密度可达572.6 mW·cm-2.即非木质、水质量分数大的橘子皮经过高温碳化后得到的生物质碳,作为直接碳燃料燃料电池燃料时,具有优异的性能.      

均匀化方法在C／C复合材料中的应用研究

将均匀化理论与有限元法相结合应用于碳／碳复合材料有效弹性性能的求解计算中。通过与实验及文献结果的比较,验证了均匀化有限元方法的有效性;同时,还考察了参数对该材料等效性能的影响,得到了具有一定指导意义的结果。