在石英和多孔α-Al2O3基體上制備碳納米管膜.pdf

1、Sholl等人采用原子模擬法計(jì)算出氣體在碳納米管中的傳遞速率要比在具有相同孔徑的分子篩等微孔材料中的速率高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。由此推測(cè)，具有均一孔徑的碳納米管膜將具有高的選擇性和高滲透通量。本文分別在α-Al2O3和石英基體上制備了碳納米管膜，并對(duì)得到的碳納米管膜進(jìn)行了表征和研究。
　　 采用浮動(dòng)催化熱裂解法，以二茂鐵為催化劑，乙炔為碳源在多孔α-Al2O3基底上制備碳納米管膜。碳納米管的生長(zhǎng)受到很多因素的影響，鑒于此，本文考察了工藝條

2、件對(duì)碳納米管膜生長(zhǎng)的影響。詳細(xì)考察了催化劑用量、反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)對(duì)碳納米管生長(zhǎng)情況的影響。二茂鐵的用量過(guò)大，催化劑顆粒過(guò)大，起催化作用的顆粒數(shù)目相對(duì)減少，催化活性大為降低；減少二茂鐵的用量，鐵顆粒減少，顆粒尺寸變小，鐵催化劑顆粒間的間距增大，從而陶瓷基體表面鐵顆粒的分布密度降低，催化劑活性提高。溫度升高，碳納米管的生長(zhǎng)速度加快，但催化劑失活快，碳納米管的產(chǎn)量減少。分別考察了上述幾個(gè)工藝參數(shù)后，得出催化劑用量為0.25 g，反應(yīng)溫度為7

3、50℃，反應(yīng)時(shí)間為10 min，乙炔流量為100 sccm時(shí)能夠制備出有一定取向性的碳納米管陣列。得到的碳納米管外徑小于40 nm。
　　 通過(guò)dip-coating的方法在石英片上沉積了較小尺寸、均勻分布的納米級(jí)Co/Mo雙金屬催化劑顆粒。石英片預(yù)處理、添加乙二醇有利于獲得直徑較小、分布均勻的催化劑。然后采用CVD法在石英片上制備了直徑較小的碳納米管陣列。密實(shí)均勻的催化劑能保證生長(zhǎng)出來(lái)的碳納米管具有足夠的密度，從而彼此限制生長(zhǎng)