收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

等离子体射流法制备纳米炭材料

肖南  
【摘要】:碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)是纳米材料中最富代表性的新型材料。由于其独特的结构以及由此产生的诸多奇异特性,已经成为近十几年来国际纳米技术和新材料领域的研究热点。理论预测和实验研究表明,碳纳米管几乎涵盖了地球上大多数物质的性质甚至相对立的两种性质,从高硬度到高韧性,从全息光到全透光,从绝热到良导热,从半导体到高导体等。正是因为碳纳米管具有的这些奇异性质,使得它可能在电子、生物、材料、化学等诸多领域获得广泛的应用。所有这些应用目标的实现依赖于对碳纳米管结构及其性能的全面研究。高产量、高质量、低成本的制备方法及工艺技术的深入探讨是进行碳纳米管结构性能以及应用研究的前提。因此对碳纳米管制备的研究仍然是一项具有重要意义的工作。 本文使用直流电弧等离子体射流反应装置,分别以煤、煤直接液化残渣、有机化合物等为碳源制备纳米炭材料,考察了不同原料、辅助原料以及工艺参数对产品结构形态的影响;产物的表征采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和透射电子显微镜等先进技术。结合实验现象以及结果对碳纳米管及特殊形态的纳米炭材料的生成机理进行了初步讨论。得到如下结论: 以粘结性煤为碳源,直流电弧等离子体射流为手段可以制得碳纳米管。与传统的煤基碳纳米管的制备工艺相比,该工艺无需对煤进行成型、炭化等预处理,反应体系不需要高真空,因而生产成本更低。另外,煤的物理、化学性质以及催化剂、水、工作气氛对碳纳米管生成和产量均有影响,其中,煤自身具有粘结性是获得纳米碳管的必要条件。 以煤直接液化残渣为原料,利用煤直接液化残渣中残留的催化剂作为活性组分,残留有机物为碳源,成功地制得纳米炭纤维(Carbon Nano Fiber,CNF),为煤直接液化残渣提供了一条低成本,高附加值的利用方式。制备过程中液化残渣未经任何处理,且无需额外添加催化剂。结果表明反应时间是纳米炭纤维生成的重要影响因素。 以乙醇为碳源,二茂铁为催化剂,利用等离子体射流在常压下制备高纯度竹节状多壁碳纳米管。结果表明,在本文实验条件下,可以批量的获得竹节状碳纳米管,管径尺寸均匀,为20nm左右,长度为数微米,纯度可达90%以上。HRTEM观察结果表明碳纳米管管壁为典型的鱼骨状。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 薛伟;尹桂;;TPU/MWCNTs复合膜的制备及性能研究[J];科技致富向导;2011年23期
2 曾青华;董新法;;碳纳米管金属催化剂在加氢脱氢反应中的应用[J];高分子通报;2011年06期
3 王强华;;碳纳米管浓缩物在复合材料中的实际应用[J];玻璃钢;2011年02期
4 郑冬冬;;Si版石墨烯“Silicene”——日本北陆先端科技大首次在Si基板上制备成功[J];半导体信息;2011年02期
5 王秀艳;徐占林;孔治国;;尿酸在聚直接蓝-71/碳纳米管复合膜修饰电极上的电化学行为[J];广东化工;2011年06期
6 杜攀;高姗;;纳米碳管金属复合物的研究进展[J];江苏教育学院学报(自然科学版);2010年04期
7 赵平;李双寿;彭浩;刘金海;;碳纳米管-镁基非晶复合材料的制备及力学性能[J];特种铸造及有色合金;2011年07期
8 郭松林;徐小勇;邓爱平;向芸;;纯化处理对CVD法制备的碳纳米管氧化行为的影响研究[J];中国陶瓷;2011年08期
9 李志国;冯江涛;李晓丽;隋解和;蔡伟;;SDBS修饰碳纳米管及其增强聚乳酸复合材料的制备与表征[J];功能材料;2011年S3期
10 苏庆梅;钟国;李洁;杜高辉;;Fe/Fe_3C填充的碳纳米管复合材料的制备与微波吸收性质[J];功能材料;2011年08期
11 王伟;陈小华;熊伊娜;易斌;陈传盛;刘云泉;颜海梅;;碳纳米管铜基复合颗粒的制备[J];中国有色金属学报;2011年06期
12 王志;王旭;;改变基底合成不同形貌碳纳米管宏观结构[J];材料研究学报;2011年04期
13 何鹏;安晶;马鑫;陈胜;钱乙余;林铁松;;含碳纳米管的Sn-58Bi钎料的制备及其钎焊性[J];焊接学报;2011年09期
14 ;碳纳米管内壁参与化学反应首次被发现[J];化学工业与工程;2011年05期
15 武玺旺;肖建中;夏风;胡永刚;彭周;;碳纳米管的分散方法与分散机理[J];材料导报;2011年09期
16 林毓韬;徐涛;柳清菊;;碳纳米管及其掺杂氧化物半导体气敏传感器[J];功能材料;2011年07期
17 许文娟;焦晨旭;白明轩;韩媛媛;;碳纳米管修饰碳糊电极测定铜离子[J];材料导报;2011年10期
18 张贤国;王树略;;新型聚氨酯基导电纤维与织物研制及其应用探讨[J];山东纺织经济;2011年08期
19 承倩怡;周鼎;韩宝航;;碳纳米材料的超分子表面修饰及应用[J];高等学校化学学报;2011年09期
20 周志斌;许云华;刘文刚;栾振兴;牛立斌;;新型锂电池负极复合材料硅/无定形碳/碳纳米管的制备及性能研究[J];化工新型材料;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李中原;刘文涛;何素芹;许书珍;肖娟;朱诚身;;尼龙6/碳纳米管复合材料的制备与性能研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
2 贺军辉;陈学成;;以聚合物为原料原位制备碳纳米管球的新方法[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
3 庞雪辉;张洁;隋卫平;谭福能;侯保荣;;羟丙基壳聚糖/碳纳米管自组装电化学传感器的性能、机理研究[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年
4 胡业旻;殷利民;曹威;李瑛;朱明原;白琴;;电晕放电等离子体增强化学气相沉积法合成氮掺杂碳纳米管[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
5 孙瑞敏;赵辉;陈永;刘洋;赵海沨;;碳纳米管与环氧树脂共混工艺研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 李世胜;喻万景;侯鹏翔;刘畅;成会明;罗艳红;孟庆波;吕伟;吴思达;杨全红;;碳纳米管垂直阵列/石墨烯纸复合材料在锂离子电池和染料敏化太阳能电池中的应用[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 李曼;白树林;张杨飞;贾治勇;;不锈钢纤维/碳纳米管填充尼龙基复合材料的力学性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第3分册)[C];2010年
8 刘夏;杨庆生;;网络碳纳米管复合材料的有效力学性能[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
9 周成飞;翟彤;曹巍;郭建梅;曾心苗;;碳纳米管/聚氨酯酰亚胺复合泡沫材料的制备与性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
10 陈广新;毕丹;;碳纳米管的表面修饰及其改性聚乳酸的研究[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王灿;碳纳米管和石墨烯的合成及其氮掺杂[D];华东理工大学;2011年
2 曹礼梅;电加热—液态气相催化法在环境中的应用探索[D];上海交通大学;2011年
3 刘丽娜;碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究[D];浙江大学;2010年
4 徐立华;电晕等离子体改性碳纳米管及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2010年
5 梅蕾;碳纳米管/碳纤维多尺度结构制备及其界面增强效果研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 朱幸福;碳纳米管复合材料及碳纳米管为模板的纳米管的制备与性质研究[D];吉林大学;2011年
7 崔伟;表面修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的界面结构与性能[D];华中科技大学;2011年
8 蒋辽川;半导体金属氧化物修饰碳纳米管的制备及其电催化、光电催化性能的研究[D];华南理工大学;2010年
9 亓钧雷;碳纳米管、碳纳米片、石墨烯及其复合物的制备和场发射性能的研究[D];吉林大学;2010年
10 高博;苯磺酸功能化碳纳米管基复合材料的制备及其超电容特性[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖南;等离子体射流法制备纳米炭材料[D];大连理工大学;2006年
2 李宗鹏;等离子体增强化学气相沉积方法制备碳纳米管及其表征[D];吉林大学;2008年
3 吴挺;碳纳米管/金纳米粒子复合与表征[D];武汉理工大学;2006年
4 马贺;碳纳米管的制备、能带和电子发射计算[D];沈阳工业大学;2006年
5 张超;优质碳纳米管的制备及其定向排列的SWNTs/PMMA复合材料研究[D];兰州理工大学;2008年
6 赵艳珩;定向碳纳米管薄膜的热CVD制备及其场发射特性研究[D];电子科技大学;2006年
7 周小康;定向碳纳米管薄膜的热CVD制备及其对微流体的减阻研究[D];江苏大学;2007年
8 张艳;煤炭直接液化残渣制备新型炭材料[D];大连理工大学;2007年
9 徐勤;碳纳米管树状分子复合材料的制备及其性能研究[D];上海师范大学;2010年
10 祝丽娟;碳纳米管/二氧化硅/炭黑/溶聚丁苯橡胶硫化胶性能研究[D];南京理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李宏乾;碳纳米管:性能独特前景诱人[N];中国化工报;2010年
2 常丽君;碳纳米管电探针阵列获专利[N];科技日报;2011年
3 实习生 程凤;碳纳米管具有清洁污水的功能[N];科技日报;2011年
4 何屹;新型碳纳米管纱扭曲能力提高千倍[N];科技日报;2011年
5 聊城第四中学 姜艳丽;新材料——碳纳米管[N];学知报;2011年
6 ;水做载体碳纳米管无所不能[N];大众科技报;2003年
7 记者 何德功;日用碳纳米管材料制成吉祥鸟“纸鹤”[N];新华每日电讯;2003年
8 何鸣;世界最大碳纳米管厂5月在日本投产[N];中国建材报;2010年
9 刘霞;吸入碳纳米管可影响人体免疫力[N];科技日报;2009年
10 记者 王小龙;美制成碳纳米管增强型风电叶片[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978