碳納米管的制備及吸附特性研究.pdf

1、由于碳納米管在力學、電學、化學等方面具有獨特的性能，因而在納米電子學、電子場致發(fā)射、傳感器、STM探針、吸附、催化及其它領域具有廣泛的應用前景。世界各國科研人員對其投入了極大的關注。其中有關碳納米管的吸附特性的研究近年來受到了火熱的關注，對碳納米管吸附特性作進一步的研究成為科技發(fā)展的必然，這將對碳納米管在吸附領域的更廣泛應用做出重大貢獻。
　　 本論文采用化學氣相沉積(CVD)方法制備了各種類型的碳納米管，并通過高分辨電子顯微鏡

2、(HRTEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、熱重—差熱分析(TG—DTA)、拉曼光譜分析(Raman)等儀器和分析手段，對制備的不同類型的碳納米管進行了材料結構、電學、光學等特性進行了研究，對不同情況下碳納米管的可能生長機制和特性進行了模型預測和實驗驗證。另外，對買來的碳納米管樣品和活性炭樣品對溫度為77K時的氮氣吸附特性進行了研究，并作了比較，得出如下結論：
　　 1．利用低壓CVD法以MgO為載體可以實現人

3、們對碳納米管制造的目標，通過利用HRTEM、SEM、差熱、XRD、熱重分析和Raman等儀器對制備的各種類型碳納米管的形貌、結構進行了分析和研究，從得出的結果可以看出，影響碳納米管生長結構的重要因素是生長溫度、碳源的種類和載體中催化顆粒的濃度、大小。制備單壁碳納米管時，應采用含碳量少的碳源氣體，載體和納米催化劑的摩爾比小于0．9：0．1，同時最佳生長溫度應在850～950℃范圍內。而生長多壁碳納米管時，應采用含碳量較多的碳源氣體和納米催

4、化劑含量較大的載體，同時選用較高的生長溫度。
　　 2．在TEM，SEM，ASAP2405N分析儀等儀器上對買來的碳納米管樣品和活性炭樣品的形貌、結構及吸附特性的分析、對比結果表明，買來的碳納米管樣品的比表面積小于活性炭樣品的比表面積，但是碳納米管樣品的孔容大于活性炭樣品。在氮氣的相對壓力較低的情況下，活性炭樣品的吸附能力比多壁碳納米管樣品的要好。但是當相對壓力超過0．9后，多壁碳納米管樣品的吸附能力顯示更加良好，并且超過活性炭