含钴介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

以CTAB为模板剂,硅酸钠、氯化钴为原料,通过水热法合成含钴介孔分子筛(Co-MCM-41)。以所合成的Co-MCM-41做催化剂,采用化学气相沉积(CVD)法催化热解乙醇制备纳米碳管。通过XRD、FT-IR、TEM、N2吸附-脱附和Raman光谱等分析手段对所合成的介孔分子筛和纳米碳管进行了表征。结果表明:合成的Co-MCM-41样品具有MCM-41的介孔结构,比表面积较大且介孔有序性较好。以所合成的含钴介孔分子筛催化热解乙醇制备出管径均匀、管壁较厚、顶端开口的多壁纳米碳管。     

熔盐电解法制备纳米碳管及纳米线

以LiCl、LiCl+SnCl2等为熔盐电解质,采用电解石墨的方法制备了纳米碳管和纳米线,并运用TEM、XRD、EDS等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征.结果表明,熔盐成分对电解产物的形态和性质有显著影响.在LiCl熔盐中可得到直径为75～100nm的纳米碳管;在LiCl+1.0%SnCl2熔盐中可生成β-Sn填充的纳米碳管.XRD测试表明,电解制备的β-Sn纳米线经氧化处理后在碳管内可转变为SnO2,其晶体结构为四方晶系,直径为20～50 nm.电解过程中Li+在石墨阴极上反应生成的LiC6化合物对纳米碳结构的形成具有重要作用.     

镍基板上低温合成定向纳米碳管

纳米碳管具有非常优异的场发射效应 ,亮度高、均匀且稳定的纳米碳管场效应发射器 ,例如平板显示器、阴极射线管以及信号灯等有着非常广阔的应用前景 [1] .由于纳米碳管的场发射效应与纳米碳管的方向性有关[2 ] ,因此定向纳米碳管的制备及其场发射性能研究是当前的一个研究热点     

负载Co介孔分子筛催化热解乙醇制备纳米碳管

以硅酸钠为原料,CTAB为模板剂,水热法合成MCM-41介孔分子筛,采用浸渍法制备负载钴的介孔分子筛(Co/MCM-41),并将其作为催化剂,CVD法热解无水乙醇制备CNTs.利用XRD、TEM、比表面积和孔径分布测定和Raman光谱等方法对所合成的介孔分子筛和纳米碳管进行了表征.结果表明:所制备的Co/MCM-41样品具有典型的MCM-41的介孔结构;当热解反应温度为750℃下所制备出的纳米碳管的品质最好.     

Fe—Co双金属催化剂对纳米碳管规模化生产的影响

在C2H2和N2的氛围下,以Fe－Co双金属氧化物为催化剂,利用催化裂解法大量制备了多壁纳米碳管,实验结果表明,以Fe－Co双金属氧化物为催化剂制备纳米碳管的产量明显高于Fe或Co单独存在时所得的纳米碳管的产量,且Fe摩尔分数为0.2时效果最佳;同时发现,在制备的产品中存在很多螺旋形的纳米碳管,此方法工艺简单,有利于纳米碳管的规模化、大批量生产,为纳米碳管的深入研究及广泛应用打下了基础。     

Ni基催化剂上CH4裂解制备纳米碳管的研究

本文研究了负载型Ni催化剂上, 以CH4为原料制备纳米碳管的方法。考察了载体、温度、CH4浓度及在反应气中添加O2或CO2等因素对纳米碳管的生长的影响。实验发现, 采用稀释的CH4在较低的温度下反应或在反应气中添加O2或CO2均有利于纳米碳管的生长。     

Ni-Mo双金属氧化物催化剂CVD法大量制备成束多壁纳米碳管

采用溶胶凝胶法合成的Ni-Mo双金属氧化物催化剂,用CVD法催化裂解甲烷从而大量制备高质量高纯度的成束多壁纳米碳管.实验结果表明,该催化剂具有很高的活性和催化效率.反应2 h后,制备的多壁纳米碳管的量可达到初始催化剂量的80倍以上.碳管的直径较均匀,在10～20 nm之间.随着反应时间的延长,制备的纳米碳管石墨化程度增加,反应1 h后,粗产品中纳米碳管的含量就超过了97％. 简单放大后,单炉每克催化剂可以在0.5 h内制得40 g以上多壁纳米碳管.     

WC/纳米碳管复合材料制备及其电化学性能

碳化钨具有类铂催化性能和较强的抗中毒能力, 但其催化活性远低于铂等贵金属催化剂. 如何提高其催化活性是碳化钨应用研究所面临的主要难点与热点之一. 为寻找改善碳化钨催化性能的技术方法, 本文将表面修饰与原位还原碳化技术相结合, 成功制备了碳化钨/纳米碳管复合材料, 采用XRD, HRTEM等手段对其形貌和晶相组成进行了表征, 并应用粉末微电极对其电催化性能进行了评价. 实验结果表明, 样品由碳化钨颗粒和纳米碳管组成, 碳化钨为形态不规则纳米颗粒, 均匀地生长于纳米碳管的外表面; 在碱性溶液中, 复合材料对对硝基苯酚的电催化性能明显强于具有介孔结构的纯碳化钨样品. 这说明将碳化钨复合到纳米碳管的外表面是提高碳化钨电催化活性的有效技术方法之一.     

Pt/纳米碳管空气电极氧还原反应的电催化性能

以不同质量比的铂、纳米碳管、活性炭为催化层制备空气电极并测定其稳态极化曲线和交流阻抗.研究发现,纳米碳管经硝酸处理后其氧还原反应性能得到提高,特别是将表面氧化后再沉积Pt,对氧的电还原反应影响更显著.以质量比4∶1的活性炭/纳米碳管载Pt制备的空气电极,在过电位ηc为500～600mV下,氧还原电流可达600～700mA·cm-2.EIS测试表明,纳米碳管载Pt后的欧姆极化阻抗和电化学阻抗均非常小.     

多壁纳米碳管约束二硫化锡作为锂离子电池负极的电化学行为

通过两步法制备多壁纳米碳管约束SnS_2纳米材料(SnS_2@MWCNT)。采用直流电弧等离子体法在甲烷气氛下制备多壁纳米碳管约束金属锡纳米结构(Sn@MWCNT)作为前驱体,再通过硫化反应获得SnS_2@MWCNT纳米结构。对材料进行Raman、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等物理表征的结果显示多壁纳米碳管长约400nm,表面碳层晶化程度良好,碳层厚度约10 nm。以Sn S2@MWCNT纳米结构作为负极材料的锂离子电池显示出较为良好的电化学性能。其首次充放电库伦效率为71%,循环50次后,容量仍保持703 mAh?g~(-1)。SnS_2@MWCNT纳米结构电极的高容量特性源于多种活性物质共同提供容量,且各物质反应平台不同。平台呈现明显阶梯型,缓解了体积膨胀效应对电极材料的破坏。     

预还原催化剂LaNiO3, La4Ni3O10, La3Ni2O7和La2NiO4 催化分解CH4制碳纳米管 的研究

通过预还原的LaNiO3,La4Ni3O10,La3Ni2O7和La2NiO4催化分解CH4可以制备大量高度石墨化的碳纳米管。还原前后的催化剂的结构和组分通过X射线衍射(XRD)测定。所制得的碳纳米管由扫描电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征。碳纳米管在空气在的热氧化性由热重实验(TG)测定。实验结果表明不同催化剂前驱中的La/Ni比会影响碳纳米管的管径分布和石墨化程度。La/Ni比越小,碳纳米管的管径越大,石墨化程度越高。     

Growth of Carbon Nanotubes over Ni Nano-particles Prepared in Situ by Reduction of La2NiO4 Oxides

Carbonnanotubes(CNTs),theallotropeofcarbon,haveattractedmuchspeculationfortheirextraordinarypropertiesandpotentialapplicationssincetheywerediscoveredl.NowthesynthesisofCNTsisoneofthechallengingissuesinthenewcarbonmaterialsfield.ThecatalyticproductionofCNTsissimplerandmorereproduciblethanothermethods2*3.Inthepresentwork,weobtainedgroWthofCNTsbycatalyticdisproportionationofCOoverNinano-particlespreparedbyreducingLa2NiO..Therareearthoxidescanpreventtransitionmetalfromagglomefatingandpromo…     

A Study on Production of Carbon Nanotubes by CH_4 Decomposition over LaNiO_3,La_4Ni_3O_(10),La_3Ni_2O_7 and La_2NiO_4

IntroductionIn the present study, by employing the citric acid complex method1, we prepared a series of perovskite-type oxides, viz. LaNiO3, La4Ni3O10, La3Ni2O7 and La2NiO4 for the growth of CNTs. After H2 reduction, the catalysts turn into La2O3 and active component Ni0 of various sizes. By means of CH4 decomposition over the reduced catalysts, high quality CNTs with dissimilar diameters can be generated in mass amount. In this paper, we attempt to make a comparison on the structure…     

Pt–Ni alloy nanoparticles supported on multiwalled carbon nanotubes for methanol oxidation in alkaline media

The Pt–Ni alloy nanoparticles with different Pt/Ni atomic ratios supported on functionalized multiwalled carbon nanotubes surface were synthesized via an impregnation-reduction method. The nanocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and electrochemical techniques. XRD demonstrated that Pt was alloyed with Ni. TEM showed that the Pt–Ni alloy nanoparticles were uniformly dispersed on the multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) surface, indicating appropriate amount of Ni in Pt–Ni alloy which facilitates the dispersion of nanoparticles on the MWCNT surface. XPS revealed that the Pt 4f peak in Pt–Ni/MWCNT (4:1) catalyst shifted to a lower binding energy compared with Pt/MWCNT catalyst, and nickel oxides/hydroxides such as NiO, Ni(OH)₂, and NiOOH were on the surface of Pt–Ni nanoparticles. Electrochemical data based on cyclic voltammetry and chronoamperometric curves indicated that Pt–Ni (4:1) alloy nanoparticles exhibited distinctly higher activity and better stability than those of Pt/MWCNTs toward methanol oxidation in alkaline media.     

Production of High Purity Multi-Walled Carbon Nanotubes from Catalytic Decomposition of Methane

Acid-based purification process of multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) produced via catalytic decomposition of methane with NiO/TiO2 as a catalyst is described. By combining the oxidation in air and the acid refluxes, the impurities, such as amorphous carbon, carbon nanoparticles, and the NiO/TiO2 catalyst, are eliminated. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) images confirm the removal of the impurities. The percentage of the carbon nanotubes purity was analyzed using thermal gravimetric analysis (TGA). Using this process, 99.9 wt% purity of MWNTs was obtained.     

Ni/MWCNT及镧改性Ni/MWCNT催化CO2甲烷化反应的性能

以多壁碳纳米管(MWCNT)为载体, 通过浸渍法制备了负载型镍催化剂和稀土镧改性的镍催化剂, 并对其二氧化碳甲烷化的催化性能进行了研究. 借助比表面积测试、程序升温还原(TPR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段研究了稀土镧的添加对Ni/MWCNT催化剂结构和表面组成、催化剂还原性能以及CO₂甲烷化反应性能的影响. 结果表明: 稀土镧改性的Ni/MWCNT较Ni/MWCNT催化剂具有更好的CO₂甲烷化活性, 镧组分的加入提高了催化剂表面的镍物种浓度和分散度, 弱化了氧化镍与载体MWCNT之间的相互作用, 促进了氧化镍的还原, 同时提高了表面镍物种的电子密度, 增加了对反应物的吸附能力, 从而提高了其CO₂甲烷化活性. 制备过程中稀土镧的添加次序对催化性能有较明显的影响, 其活性顺序为先浸渍镧后浸渍镍制备的催化剂活性明显好于先浸渍镍后浸渍镧制备的催化剂.     

焦炉煤气二氧化碳重整制合成气中La0.6Sr0.4NixCo1-xO3钙钛矿催化剂的合成、表征和催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备了La0.6Sr0.4NixCo1-xO3钙钛矿催化剂,并测试了该催化剂在焦炉煤气CO2重整反应中的性能.通过X射线衍射、N2吸附脱附、程序升温还原、扫描电镜、透射电镜和热重-微分扫描量热等方法对催化剂进行了表征.结果表明,溶胶凝胶法合成的La0.6Sr0.4NixCo1-xO3催化剂形成了钙钛矿结构的固溶体.着重考察了钙钛矿催化剂焙烧温度和A位Ni的掺杂含量对其催化性能和反应后积碳的影响.结果表明： La0.6Sr0.4NixCo1-xO3钙钛矿催化剂在反应中生成了活性金属Ni, Co颗粒和La2O2CO3,这些组分对催化剂的活性和稳定性起关键性的作用,并且能够抑制积碳的形成;焦炉煤气中的富氢气体具有抑制甲烷裂解反应发生的作用,从而减少催化剂的积碳.     

In situ carbon nanotube synthesis by the reduction of NiO/γ-Al2O3 catalyst in methane

The synthesis of carbon nanotubes (CNTs) via chemical vapour deposition of methane on NiO/γ-Al2O3 catalyst has been investigated. The reduction behavior of NiO/γ-Al2O3 by methane was studied using thermogravimetric (TG) and X-ray diffraction (XRD) techniques. It was found that the NiO supported on γ-Al2O3, was reduced to Ni⁰ in methane atmosphere in the temperature range of 710--770 ℃. The catalytic activity of NiO/γ-Al2O3 for CNTs synthesis by in situ chemical vapour deposition of methane during the reduction was also investigated. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used to observe the CNTs produced at various reduction temperatures. The results indicated that the reduction temperature exhibits obvious influence on the morphology and the yield of CNTs. CNTs with the diameter of about 20 nm were obtained at reduction temperature of 750 ℃, and higher reduction temperature (such as 800 and 850 ℃) led to an increase in CNTs diameter and a decrease in CNTs yield.     

铂纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器

基于Pt纳米颗粒修饰直立的碳纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器.铂纳米颗粒是利用电位脉冲沉积法修饰到直立碳纳米管上的,可以增强电极对酶反应过程当中产生的过氧化氢的催化行为.用扫描电镜和透射电镜观察了直立碳纳米管在修饰Pt纳米颗粒前后的形态.该酶电极对葡萄糖的氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～7×10-3mol/L,响应时间小于5s,并且有很好的重现性.     

低温热处理制备介孔NiO、Co3O4及超电容性能研究

在不使用有机试剂的条件下, 通过简单的水热法制备了纳米结构的Ni(OH)2与Co(OH)2, 低温热处理得到NiO与Co3O4. 透射电子显微镜及N2等温吸附-脱附测试结果表明金属氧化物具有无序的介孔结构及高比表面积. 电化学测试结果表明介孔金属氧化物具有良好的超电容性能, 介孔NiO, Co3O4在5 mA放电电流下的比电容分别达176, 298 F•g－1.