纳米碳管负载Co催化生长纳米碳管.PDF

维普资讯 第 9期 2002年 9月 无 机 化 学 学 报 CHINESE JOURNAL OFINORGANIC CHEMISTRY Vo1．18．No．9 ‘ Sep．，2002 研究简报 纳米碳管负载 Co催化生长纳米碳管 徐振元 严新焕 应永飞 许丹倩 (浙江工业大学催化加氢研 究中心，杭州 310014) 关键词 纳米碳管 催化生长 催化剂载体 分类号 O613．71 纳米碳管作为一种碳素新材料，具有优异的力 剂：(1)将醋酸钴溶于乙醇中，加入适量纯化好 的纳 学、电学、储氢等物理性质，在纳米材料 、纳米生物 米碳管，在 电磁搅拌下缓慢滴加少量 Na：S：0，继续 学 、纳米化学等方面具有潜在 的应用价值，成为近年 搅拌 24h。然后过滤，滤饼在红外灯下干燥。待完全 来人们 的研究热点…。大批量 、低成本合成纳米碳管 干燥后，在 500~(2条件下在空气气氛 中处理 1h，再在 是拓展纳米碳管应用研究的基础 ，因此对纳米碳管 氢氛 中处理 15min，制得生长纳米碳管 的催化剂A。 的合成研究也最多，并取得 了一定的进展 。 目前合 (2)将纯化好的纳米碳管加入到醋酸钴水溶液 中，电 成纳米碳管 的方法主要有 电弧法 [21、催化裂解法 】、 磁搅拌 24h；然后放人蒸发皿 中，控制温度 6O℃，边 化学气相沉积法 】、固相热解法 】、激光法 [61等 。其 搅拌，边蒸发 。待完全干燥后 ，在 500~(2的氢氛 中处 中催化裂解法具有方法简便 、条件容 易控制 、可大量 理 1h，制得生长纳米碳管 的催化剂 B。 生产等优点，受到 了人们 的重视，成为制备纳米碳管 1．2 催化生长纳米碳管 的主要方法 。但一般的催化裂解法生产 的纳米碳管 取纳米碳 管催化剂 250mg均匀平铺 于底部面 粗品中，通常含有催化剂载体，如 SiO：和 A1：0，需 积为 32cm 石英舟上，放人石英管反应器 中，通 H：／ 经分离 、纯化才能得到较为纯净 的纳米碳管 。这样 Nz(1：10)升温至 650~2(，稳定 lh后通 C：H：／H：(1： 既增加 了中间步骤和生产成本，也降低 了收率 。 1O)混合气体，开始生长纳米碳管，40min后停止反 纳米碳管 的机械强度高，比表面积大，界面效应 应 。取 出石英舟收集样 品称重。积炭量 (％)为样品净 强，容易吸附金属催化剂，而被认为在催化剂载体领 重量 (样品重量减去母体重量)与母体重量的比值。 域里有很好 的应用前景 。考虑到这一点，本文选择 1．3 样品分析 纳米碳管负载少量金属催化剂，来催化生长新 的纳 取少量纳米碳管样 品，附着在浸过丙酮的微栅 米碳管，不引入氧化物催化剂载体，故无需分离，即 铜 网上 ，然后用透射 电镜进行观察 。电镜型号为 可得到 6倍于母体量且纯度较高 的纳米碳管，减少 JEM一200CX，工作 电压为 8O～160kV。 了繁杂的后处理步骤。同时，本文对母体金属负载 2 结果与讨论 量和不 同负载方法对催化生长纳米碳管的影响进行 了初步研究 。 2．1 纳米碳管负载 Co对纳米碳管生长的影响