以太西无烟煤为碳源制备单壁碳纳米管

• 作者: 刘红 李振涛 董强 邱介山
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 单壁碳纳米管 煤 电弧放电 发射光谱
• 年，卷（期）: 2010,（4）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 1040-1046
• 页数: 7页
• 分类号: TQ536|TB383
• 语种: 中文

摘要

以太西无烟煤为碳源,研究了用直流电弧放电法大批量制备单壁碳纳米管的工艺条件,考察了放电气氛及压力、催化剂种类及其用量和煤基炭棒的炭化终温对单壁碳纳米管产率的影响,采用发射光谱技术对电弧等离子体进行了实时监测,用透射电子显微镜、拉曼光谱技术、热重技术和物理吸附技术等对单壁碳纳米管产品进行了分析表征.研究表明,以稀土氧化物Y_2O_3和过渡金属Ni为催化剂、煤基炭棒为阳极,在0.05 MPa氦气下电弧放电,可实现单壁碳纳米管的批量制备,单壁碳纳米管的产量随着煤基炭棒炭化终温的升高而增大.电弧放电得到的煤基单壁纳米碳管以管束形式存在;单壁碳纳米管粗产品中金属催化剂含量低于40%(质量);所得到的煤基单壁碳纳米管的直径在1.5～2.4 nm之间,比表面积为199 m~2·g~(-1),孔容为0.388 cm3·g~(-1),其中中孔占60%.光谱分析表明,电弧等离子体中存在大量的C_2和一定的CN活性物种.