【摘 要】
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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
【机 构】
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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
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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.
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