硫对浮动催化法制备碳纳米管的影响

为了解浮动催化裂解工艺制备碳纳米管中硫元素对产物形态的影响规律 ,采用透射电子显微镜 (TEM)对产物进行了观察分析 ,结果表明过高或过低的硫含量都不能得到理想的碳纳米管。对碳管端部的催化剂颗粒进行了成分分析 ,并通过热力学和动力学分析 ,认为硫元素不是通过液化铁颗粒起催化活化的作用 ,而是由于硫原子吸附在铁颗粒的表面 ,部分地覆盖了铁颗粒 ,使碳氢分子的吸附和碳纳米管的析出能够连续地进行 ,从而起到催化活化的作用     

催化裂解法制备螺旋状碳纳米管的实验研究

在硅片上用直流溅射镀铁的方法制备催化剂 ,通过乙炔在 70 0°C下催化裂解制备碳纳米管 .对热解产物进行了扫描电镜观察和 X射线衍射测试 .本文通过对有氢气预处理和没有氢气预处理两种情况下催化裂解法制备的碳纳米管的形貌、管径大小等性质的研究 ,来初步揭示螺旋状碳纳米管的生长机理 .     

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     

催化裂解法制备大孔径碳纳米管

Ni-Cu-Al催化剂中加入少量碳酸钠,催化裂解甲烷制备了大孔径碳纳米管,碳纳米管的产量为2.4g/g.cat。用这种方法制备的碳纳米管的内径约为20 nm~60 nm,外径约为40 nm~80nm。用扫描电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)研究了碳纳米管的形貌和微结构。分析结果表明:用这种方法制备的碳纳米管不仅内径较大而且石墨化程度较高。碳酸钠的加入引起了甲烷转化率和碳产率的轻微下降。实验结果表明:碳酸钠是一种温和的毒物,它能影响Ni-Cu-Al催化剂的催化活性,导致大孔径碳纳米管的生成。文中还讨论了大孔径碳纳米管的生长机理。     

低温催化裂解烷烃法制备碳纳米管

实验发现，甲烷可在较低温度（７２３Ｋ）下，在一种Ｎｉ催化剂上分解生成碳纳米管．透射电镜测试结果显示，通过此法制得的碳纤维几乎都具有管状结构．碳纳米管的外径，管长及产率明显地受催化剂的结构、性能，反应温度和原料气流速所支配．将所制得的产物浸泡在稀硝酸溶液中，溶去催化剂颗粒，经水洗，并于４７３Ｋ温度下烘干，可达到将碳纳米管产物与催化剂分离、纯化的目的．     

催化法制备纳米碳材料和纳米镁材料

使用催化法可以在（比较）和温和的条件下制备纳米碳材料和性能更加优异的纳米镁材料。使用Ｎｉ催化剂,ＣＨ４／Ｈ２＝９：１,在６００℃制得外径为４２￣１２ｎｍ,内径为１０￣３ｎｍ,长度为微米级的碳纳米管;在５００℃制得外径为８０￣４０ｎｍ、长度有数十微米的纳米级碳纤维;在ＣＨ４气氛、６００℃制得纳米级碳颗粒,其平均颗粒直径为８０ｎｍ,以ＴｉＣｌ４为催化剂母体,在常压、６０℃条件下制得纳米级氢化镁,其平均     

碳纳米管的催化热裂解法制备与表征

以纳米级NiO／SiO2气凝胶为催化剂，以H2为栽气和还原气，在适当的温度下，裂解甲烷等碳氢气体，得到了管径均匀、长度与直径比为100—1000的碳纳米管。同时用透射电子显微镜(TEM)对催化剂和碳纳米管进行了表征。     

碳纳米管材料的研究现状及发展趋势

介绍了国内外碳管纳米管材料的发现历程，阐述了碳管纳米管材料的构造、形成机理、性能特点以及其应用的现状，简要分析了碳纳米管在纯化研究、导热性能的研究、力学性能和电学性能的开发利用等方面的发展趋势．     

气体催化裂解法制备高纯碳纳米管的研究

利用有机气体化学裂解技术 ,用二甲苯作碳源 ,二茂铁作催化剂 ,噻吩作助长剂 ,氢气作载气 ,对碳纳米管的制备进行了研究 .研究结果表明 ,二甲苯流量、氢气流量及有机气体裂解温度等工艺参数对碳纳米管的产量及形态有很大的影响 ;在反应温度为 10 0 0～ 110 0℃ ,氢气流量为 15 0mL·min- 1,二甲苯的流量为 0 .12 1mL·min- 1时 ,能获得直径为 4 0～ 10 0nm的碳纳米管 ,碳纳米管的纯度可达 95 %以上 .     

CCVD法制碳纳米管用Ni-Mg-O催化剂的制备研究

用草酸盐共沉淀法制备一类固溶体型NixMg1-xO纳米催化剂.该类催化剂用于甲烷催化分解合成碳纳米管(CNTs)显示出优良的性能.催化剂的制备优化研究揭示,催化剂的金属元素组成、氧化前驱物的焙烧和还原的温度对催化剂的性能有强烈的影响.在经优化的制备条件(n(Ni)∶n(Mg)=0.5:0.5,焙烧温度873 K,H2-还原温度973 K)下制备的Ni0.5Mg0.5O催化剂上,在经优化的制管反应条件(873 K,甲烷原料气GHSV=5×104mL/(h.g))下,反应2 h的CNTs产物的产率达到14.5 g/g.     

Synthesis of single-walled carbon nanotubes by the vertical floating catalyst method

The vertical floating catalyst method is first used to produce single-walled carbon nanotubes (SWNTs) continuously on a large scale by a newly developed technique and pyrolysis of n-hexane. Diameter distributions, microstructure and purity of the SWNTs film, rope and web are measured by Raman spectroscopy and electron microscope. The results show that SWNTs product has a high degree of orientation, a wide distribution of diameters (0.7–2.0 nm) and high purity of >80%.     

催化剂的合成方法及配比对CVD法制备碳纳米管的影响

用离子注入法、简单混合法和水热晶化法分别制备了片状负载型系列、粉状混合型系列及粉状负载型系列催化剂.用3种系列催化剂通过CVD法分别制备了碳纳米管粗产物,用TEM和SEM检测手段对粗产物形貌进行了观察.结果表明,片状负载型催化剂:当Fe(Ⅱ)离子注入能量为25 keV、剂量为1×1016cm-2时其催化活性较高,制得的碳纳米管含量较多,管径均匀(约20 nm),但粗产物数量少;粉状混合型催化剂(Co/石墨):当纳米Co粉比例为15%时具有一定的催化活性,CVD法制备碳管有少量管径不一的碳管生成;水热法合成的粉状负载型催化剂(NiO/SiO2)分散性好、催化活性高,当硅-镍比为1:12时制备的碳纳米管含量高,管径细而均匀(10～16 nm),并且粗产物数量较多.     

稀土元素Sm修饰催化剂对碳纳米管生长的影响

稀土催化剂是一种稳定性好、选择性高、很活泼的催化剂，在石油的催化裂解方面得到了广泛的应用．以CVD方法生长碳纳米管经稀土元素Sm修饰过渡金属催化剂，进一步增强了催化剂的活性，有效降低了碳氢气的催化裂解温度，从而使合成温度降低到630℃以下，合成的碳纳米管维度也有所改善，这对于大量工业化生长优质碳纳米管具有一定的应用前景．     

由呋喃制备吡咯的催化剂研究

使用SiO2-Al2O3催化剂,以呋喃和氨水为反应物,通过芳香环上杂原子取代的气固相催化反应制备吡咯.确定了催化剂的最佳制备条件:灼烧温度600℃,Al质量分数10%～25%,反应的pH值2.5～3.2.在催化反应温度(420±1)℃范围内,反应物的摩尔比呋喃∶氨∶水为1∶8∶37,液时空速0.27h-1,该催化剂表现出改善的稳定性和良好的催化活性及反应选择性.     

茂钠制备新方法

以氢氧化钠（代替金属）和环戊二烯为原料制备了茂钠。着重研究了反应物配比，温度及固体ＮａＯＨ的颗粒粒径对反应速度和产物收率的影响规律，结果表明，当ＮａＯＨ／ＣＰＤ的摩尔比为４／１，粒径在１￣２ｎｍ，温度为０℃时，产物收率可高达９５％￣９７％。     

双乙酸钠合成新方法

以工业碳酸钠和试剂冰醋酸为原料,水为溶剂一步合成双乙酸钠的新工艺,确定了最佳工艺条件:nCH3COOH:nNa2CO3=6.87:1;nH2O:nNa2CO3=12:1,反应温度70℃,反应时间1.5 h,产品收率达96.8%,产品质量达联合国粮农组织和世界卫生组织1994年公布标准.用工业Na2CO3代替试剂Na2CO3,生产成本降低了350元/t.     

Diameter-controlled growth of aligned single-walled carbon nanotubes on quartz using molecular nanoclusters as catalyst precursors

Molecular nanoclusters containing Fe and Mo atoms have been used as catalyst precursors for the growth of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) on stable temperature (ST)-cut quartz substrates by chemical vapor deposition. Attribute to the uniform catalyst nanoparticles and the confinement effect of the crystalline substrates, well-aligned SWNTs with narrow diameter distribution have been synthesized. Atomic force microscopy measurements show that the mean diameter of the nanotubes obtained by thermal decomposition of ethanol at 900°C is 0.76 ± 0.16 nm, which is the smallest among all reported results for aligned SWNTs. The mean diameter of the nanotubes increases with growth temperature. In addition to using identical nanoclusters as the catalyst precursors, the avoidance of annealing treatment of catalyst precursors is also a key point for obtaining SWNTs with controlled diameters. Using these identical nanoclusters as catalyst precursors and carefully tuning the growth parameters make us closer to the ultimate goal of controlling the chirality of SWNTs.     

Diameter-controlled growth of aligned single-walled carbon nanotubes on quartz using molecular nanoclusters as catalyst precursors

Molecular nanoclusters containing Fe and Mo atoms have been used as catalyst precursors for the growth of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) on stable temperature (ST)-cut quartz substrates by chemical vapor deposition. Attribute to the uniform catalyst nanoparticles and the confinement effect of the crystalline substrates, well-aligned SWNTs with narrow diameter distribution have been synthesized. Atomic force microscopy measurements show that the mean diameter of the nanotubes obtained by thermal decomposition of ethanol at 900°C is 0.76 ± 0.16 nm, which is the smallest among all reported results for aligned SWNTs. The mean diameter of the nanotubes increases with growth temperature. In addition to using identical nanoclusters as the catalyst precursors, the avoidance of annealing treatment of catalyst precursors is also a key point for obtaining SWNTs with controlled diameters. Using these identical nanoclusters as catalyst precursors and carefully tuning the growth parameters make us closer to the ultimate goal of controlling the chirality of SWNTs.