催化裂解甲烷制備小管徑碳納米管的研究.pdf

1、本論文采用化學(xué)氣相沉積法，以CoMoMgO、CoVMgO、MoMgO和FeLaO3為催化劑催化裂解甲烷來制備碳納米管，分別得到單壁碳納米管、小管徑多壁碳納米管，鏈球狀碳納米管，并系統(tǒng)研究了催化劑的制備條件、催化劑組分、碳納米管制備條件、載氣種類等因素對碳納米管產(chǎn)量及形貌的影響。在課題的研究過程中取得了一些有價值的結(jié)果，其主要內(nèi)容有：
　　 1.研究了CoMoMgO催化劑的制備工藝，通過對催化劑的煅燒溫度、煅燒時間以及制備碳納米管

2、的溫度等條件的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了單壁和小于8nm的碳納米管的高產(chǎn)率制備。其中以Co0.05Mo0.025Mg0.925O為催化劑，分別采用氫氣和氮氣為載氣，發(fā)現(xiàn)了載氣對碳納米管的產(chǎn)率、形貌以及石墨化程度都有顯著影響。以氮氣為載氣制備碳納米管，其產(chǎn)率高，而石墨化程度不高。另外發(fā)現(xiàn)對催化劑進行氫氣預(yù)處理可提高碳納米管的產(chǎn)率。
　　 2.發(fā)現(xiàn)了催化劑助劑V可以促進單壁碳納米管和小管徑多壁管的生長。以氧化鋁為載體，F(xiàn)e/V和Co/V雙金屬催化

3、劑可制備單壁碳納米管，而以MgO為載體，Co/V雙金屬催化劑可制備高產(chǎn)率、高純度的單壁碳納米管。采用硫酸氧釩和偏釩酸銨為釩源，系統(tǒng)研究了不同Co和V比例的CoVMgO催化劑對碳納米管管徑、產(chǎn)率以及石墨化程度的影響，發(fā)現(xiàn)了以偏釩酸銨為釩源時制備的單壁碳納米管、小管徑多壁管產(chǎn)率高且石墨化程度好。
　　 3.發(fā)現(xiàn)了浸漬法和溶液法制備MoMgO催化劑可以獲得管徑為10-20nm的均一長度的碳納米管短管束。其中以浸漬法制備碳納米管，其管束