聚合物热解法制备碳纳米管/铝复合粉末及其反应动力学研究

• 作者: 唐婕 张荻 徐润 李志强 李忻达 熊定邦 范根莲 许勇 赵仁宇
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纳米管 铝 复合材料 原位 聚合物热解化学气相沉积 反应动力学
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 687-694
• 页数: 8页
• 分类号: TB331
• 字数: 3912字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1077.2014.13494

摘要

采用聚合物热解化学气相沉积(PP-CVD)法，通过聚乙二醇(PEG)的原位热解提供碳源、柠檬酸(CA)和硝酸钴反应产生催化剂纳米粒子，在微纳米级的片状铝粉基底上原位生长碳纳米管(CNTs)。通过实验和反应动力学建模研究了PP-CVD反应机理，揭示了PEG热解气相成分和催化剂纳米粒子表面气-固反应对CNTs生长速率的影响规律。CO初始分压和反应温度提高， CNTs生长速率提高；H2初始分压和催化剂密度提高， CNTs生长速率降低。模型预测的CNTs平均长度随反应温度和反应时间的变化趋势符合实验结果。因此，本研究为进一步优化CNTs/铝复合粉末制备工艺提供了新的理论依据。