采用铁基催化剂在V型热解火焰中合成碳纳米管的实验研究

工程热物理学报 , 2011, 32(3): 513-516.

采用铁基催化剂在V型热解火焰中合成碳纳米管的实验研究

刘远超 ^1, , 张亚杰 ^2, , 吴亚骏 ^3, , 孙保民 ^4, , 丁兆勇 ^5,

1.北京石油化工学院机械工程学院,北京102617

2.北京石油化工学院机械工程学院,北京102617

3.北京石油化工学院机械工程学院,北京102617

4.华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206

5.华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206

关键词： V型热解火焰 , 碳纳米管 , 五羰基铁 , 二茂铁 , 纳米铁粉

Experimental Research on the Synthesis of Carbon Nanotubes from V-Type Pyrolysis Flame Using Iron-Based Catalysts

催化剂的选取对于V型热解火焰合成碳纳米管具有重要的影响.实验中分别采用五羰基铁、二茂铁、纳米铁粉等作为催化剂,取样时间为10 min,温度约为1150 K,催化剂的引入方式为喷雾热解方法,利用扫描电镜和透射电镜对合成的碳纳米管进行形态和结构表征分析.实验结果表明:利用V型热解火焰合成碳纳米管时的关键物质是纳米氧化铁颗粒.采用五羰基铁作为催化剂可以合成缺陷和杂质相对较少的碳纳米管,采用二茂铁只能得到碳黑,采用纳米铁粉作为催化剂可以合成缺陷及杂质较多的碳纳米管和碳纳米纤维.

参考文献

[1]	T. Zhao;Y. Liu .Large scale and high purity synthesis of single-walled carbon nanotubes by arc discharge at controlled temperatures[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2004(12/13):2765-2768.
[2]	Ma RZ.;Xu CL.;Liang J.;Wu DH.;Wei BQ. .The morphology changes of carbon nanotubes under laser irradiation[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2000(4):636-638.
[3]	Matveev AT.;Novikov VP.;Klimkovich LL.;Bando Y.;Golberg D. .Synthesis of carbon nanotubes below room temperature[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2001(1):155-158.
[4]	Liming Yuan;Tianxiang Li;Kozo Saito .Growth mechanism of carbon nanotubes in methane diffusion flames[J].Carbon: An International Journal Sponsored by the American Carbon Society,2003(10):1889-1896.
[5]	Yuan LM.;Pan CX.;Williams FA.;Gordon AS.;Saito K. .Nanotubes from methane flames[J].Chemical Physics Letters,2001(3-4):237-241.
[6]	潘春旭,Liming Yuan,Kozo Saito.扩散火焰合成碳纳米管研究[J].新型炭材料,2001(03):24-27.

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Experimental Research on the Synthesis of Carbon Nanotubes from V-Type Pyrolysis Flame Using Iron-Based Catalysts

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