催化裂解CH4制备碳纳米管的影响因素

以柠檬酸法制备的Fe MgO、Co MgO和Ni MgO为催化剂 ,CH4 为碳源气 ,H2 为还原气 ,在 873、973和 10 73K制备出碳纳米管 ,通过TEM和拉曼光谱表征 ,讨论了催化剂、制备温度、反应时间等因素对碳纳米管形貌、产率和内部结构的影响 .结果表明 :不同的催化剂在相同的温度下制备的碳纳米管的形态和内部结构有很大的差异 .其中Fe MgO催化剂制备的碳纳米管管径粗 ,且大小不均匀 ,而Ni MgO催化剂制备的碳纳米管管径较细、较均匀 .碳纳米管的产率随着裂解温度的变化而改变 .Fe MgO催化剂制备碳纳米管的产率随制备温度的升高而提高 ,而Ni MgO催化剂制备碳纳米管的产率随制备温度的升高而降低 .Fe MgO催化剂制备碳纳米管 ,在10 73K甚至更高的制备温度才能达到其最高产率 .Co MgO催化剂制备碳纳米管的产率在 973K左右产率较高 ,而用Ni MgO催化剂制备碳纳米管 ,则在 873K甚至更低的制备温度就能达到最高产率 .反应时间与碳纳米管的产率不成正比 ,有一最佳反应时间 ,如Ni MgO催化剂的最佳反应时间为 2h .     

刻线镍膜上沉积的碳纳米管场发射特性

利用微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)方法,在刻线的镍膜上沉积碳纳米管膜。通过SEM和拉曼光谱表征,讨论了催化剂厚度、制备温度、反应时间以及甲烷浓度对碳纳米管场发射的影响。结果表明：不同条件下制备的碳纳米管的场发射性能有很大差异,保持氢气的流量(100sccm)不变,当甲烷流量为5sccm、生长时间为5min、催化剂膜厚为150nm、温度为700～800℃时,场发射性能最好,开启场强为1．3V／um,最大发射电流达到6．8mA／cm^3。     

磁性碳纳米管吸附去除水中甲基橙的研究

采用高温催化裂解法制备碳纳米管,对其用浓硝酸氧化法进行纯化处理,并用化学共沉淀方法制备了磁性碳纳米管(简称磁性管)。利用场发射扫描电子显微镜对磁性管进行了表征。将磁分离技术应用于碳纳米管吸附性能研究,探索碳纳米管负载磁性颗粒后对甲基橙的吸附性能,寻找最佳实验条件,对吸附质溶液进行紫外-可见吸收光谱分析。同时,进行了磁性管的脱附和再吸附性能研究。     

面向热界面应用的多壁碳纳米管阵列生长优化

由于杰出的导热和柔韧性能,碳纳米管被认为是提升大功率微电子系统热耗散性能的理想热界面材料。多壁碳纳米管阵列能实现低成本的大规模生产,成为制备热界面材料的最佳选择。但是多壁碳纳米管阵列的生长过程的最优因素尚未廓清。本文从实验上系统研究了催化剂的升华温度对浮动催化化学气相沉积法制备出的多壁碳纳米管阵列结构及热输运的影响规律,得到了最佳的催化剂升华温度,为实现最优导热性能的多壁碳纳米管阵列热界面材料提供实验指导。     

阵列碳纳米管的石墨化程度

采用化学气相沉积法制备了阵列碳纳米管薄膜,对阵列碳纳米管的石墨化程度进行了系统研究。利用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)对样品形貌以及结构进行了表征。探讨了不同实验参数对阵列碳纳米管石墨化程度影响的机理。结果发现,在一定催化剂浓度范围内,催化剂浓度过低时,阵列碳纳米管的石墨化程度较差,而随着催化剂浓度的增加,阵列碳纳米管的石墨化程度逐渐变好;生长石墨化程度较好的阵列碳纳米管需要合适的进液速度,进液速度过低或过高都会使得碳纳米管的石墨化程度变差;此外,生长石墨化程度较好的阵列碳纳米管也需要合适的生长温度,生长温度过低或过高都会使得碳纳米管的石墨化程度变差。     

化学气相沉积法制备定向碳纳米管阵列

以二茂铁和二甲苯分别作为催化剂和碳源，采用一种无模板的化学气相沉积法，使用单温炉设备，成功地制备了高度定向的碳纳米管阵列.分别用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子能量散射谱、拉曼光谱对碳纳米管阵列进行形貌观察和表征, 并研究了不同工艺参数对碳纳米管阵列形貌的影响.结果表明：在生长温度为800℃，催化剂浓度为0.02g/mL，抛光硅片上容易获得高质量的定向碳纳米管阵列，在此优化条件下生长的定向碳纳米管的平均生长速率可达25μm/min.     

以褐煤为原料制备水溶性沥青

以褐煤为原料、亚硫酸铵为磺化试剂,制备水溶性沥青.实验探索了反应时间、反应温度、亚硫酸铵用量、甲醛用量、氨水浓度对水溶性沥青产率及其性能的影响.结果表明：3g原料沥青、1g亚硫酸铵、1mL甲醛、30mL 40％氨水,反应时间1.5h,反应温度75℃条件下制备的沥青水溶物为59％.     

碳纳米管吸附去除工业废水中亚甲基蓝的研究

研究了碳纳米管作为一种新型吸附剂去除水中亚甲基蓝。考察了溶液pH值、振荡时间、温度等对亚甲基蓝吸附的影响。溶液pH对亚甲基蓝吸附影响较大,动力学数据显示吸附在8h达到平衡。通过对吸附数据拟合,发现在温度为298—338K和浓度为2.5—12.5mg/L的范围内,碳纳米管对亚甲基蓝的吸附等温线均符合弗仑德里希（Feundlich）兰缪儿（Langmuir）吸附等温式。     

热丝和射频等离子体化学气相沉积法制备定向碳纳米管薄膜

采用热丝和射频等离子体复合化学气相沉积设备(PE-HF-CVD),以CH4、H2和N2为反应气体.在较低衬底温度下(500℃),用简单的催化剂制备方法--旋涂法在硅片上涂覆Ni(NO3)2溶液,经热处理及H2还原后的Ni颗粒为催化剂,在硅衬底上制备出了垂直于硅片且定向生长的碳纳米管薄膜.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果显示,1 mol/l的硝酸镍溶液旋涂硅片所得催化剂制得的碳纳米管管径为30～50 nm,长度超过4μm,定向性好.并用拉曼光谱(Raman)对不同摩尔浓度Ni(NO3)2溶液条件下制备的碳纳米管薄膜样品进行了表征.     

MgO/NaY催化剂上葡萄糖水中异构制取果糖的研究（英文）

MgO/NaY催化剂采用浸渍法制备,并用于葡萄糖水中异构制取果糖反应.探讨了MgO含量、反应温度、糖浓度和反应时间等因素对催化剂上葡萄糖异构性能的影响.实验表明,通过控制催化剂组成和反应条件可以有效获得果糖的生成.10%MgO/NaY催化剂表现出最好的催化性能,在100℃反应2 h后,葡萄糖转化率达到67.3%,果糖收率最高为33.8%.同时,利用X射线粉末衍射(XRD)、N2物理吸附(BET)和CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)对催化剂结构和碱度进行了表征分析.NaY分子筛具有合适的结构和较高的比表面积,有助于葡萄糖的转化.MgO有利于调控催化剂碱度和促进醛糖和酮糖互变转为果糖.