五羰基铁气相爆轰法合成纳米碳胶囊

采用气相爆轰法,以乙炔气体、氧气和五羰基铁为原料成功地合成了比表面积为253.857m~2/g的胶囊状碳纳米材料。对反应的前置实验九羰基二铁的热分解反应的研究表明,在60～140℃之间,九羰基二铁热分解为五羰基铁和十二羰基三铁。对爆轰产物进行了XRD、TEM和BET物理吸附实验,结果表明:产物XRD图谱石墨峰明显,产物主要为具有石墨化倾向的薄层胶囊状无定形碳结构;实验产物比表面积为253.857m~2/g,孔体积为0.940cm~3/g,平均孔径为2.731nm;吸附-脱附曲线回滞环类型为H3型,孔结构主要为颗粒堆积而形成的狭缝孔;爆轰产物比表面积较大,具有较强的吸附能力。证实了同样采用铁作为触媒,乙炔在不添加惰性气体作为缓冲剂的情况下,由于爆速过高而无法用于合成碳纳米管。