本文關(guān)鍵詞：熱解火焰法催化裂解乙烯制備碳納米管的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：碳納米管是一種新興的納米級(jí)材料,自從1991年被日本NEC公司基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室的電子顯微鏡專家飯島(Iijima)發(fā)現(xiàn)以來,越來越引起世界性的關(guān)注,成為各國科學(xué)家研究的焦點(diǎn)課題。碳納米管結(jié)構(gòu)、性能獨(dú)特,具有特別廣闊的應(yīng)用前景。從而,如何高質(zhì)量、低功耗、大產(chǎn)量的制備碳納米管成為當(dāng)今科學(xué)家主要投入精力的地方。本文以乙烯為碳源,Fe/Mo/Al2O3為催化劑,采用熱解火焰法,通過不同的取樣時(shí)間、碳源氣體流量比、催化劑焙燒溫度和乙炔焰溫度等對(duì)碳納米管的制備進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在確定了較好的實(shí)驗(yàn)條件之后,進(jìn)一步對(duì)比分析了一氧化碳和甲烷以及乙烯和乙炔分別作為碳源氣體合成產(chǎn)物的區(qū)別。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)取樣時(shí)間在3～11min之間變化時(shí),取樣時(shí)間越長,生成的碳納米管數(shù)量也越多,而取樣時(shí)間達(dá)到7min時(shí),碳納米管的數(shù)量已經(jīng)基本穩(wěn)定,時(shí)間再延長,產(chǎn)物生成速率降低。(2)乙烯氣體流量由0.05L/min逐漸增大至0.4L/min時(shí),碳納米管的生成量先增大,又減小。乙烯流量為0.2L/min時(shí),生成的碳納米管在質(zhì)量和數(shù)量上都達(dá)到較佳,乙烯流量偏低或者偏高都不利于碳納米管的生成。(3)催化劑焙燒溫度為900℃時(shí),催化生成產(chǎn)物的數(shù)量最多,3-5層壁的居多,形貌清晰,壁面光滑。焙燒溫度過低或過高時(shí),產(chǎn)率都會(huì)降低。但焙燒溫度為700℃時(shí)的產(chǎn)物最為筆直,而700℃和800℃的兩種工況下均有雙壁碳納米管生成。(4)乙炔焰溫度為1050℃時(shí),能夠合成大批量的碳納米管,且分布均勻,但存在一定程度的彎轉(zhuǎn)。而乙炔焰溫度為980℃和1100℃時(shí)的產(chǎn)物中,存在少量準(zhǔn)直程度良好的碳納米管。(5)一氧化碳和甲烷,以及乙烯和乙炔作為碳源時(shí),合成的產(chǎn)物種類、形態(tài)存在較大差別。
【關(guān)鍵詞】：碳納米管 熱解火焰法 乙烯 碳源
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 碳納米管簡介10-12
• 1.2.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)和分類10-11
• 1.2.2 碳納米管的性能和應(yīng)用11-12
• 1.3 碳納米管的制備方法12-16
• 1.4 本文的研究內(nèi)容16-17
• 第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與方法17-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)17-19
• 2.1.1 火焰熱解燃燒器18
• 2.1.2 氣體流量控制器18
• 2.1.3 取樣設(shè)備18-19
• 2.1.4 熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)19
• 2.1.5 其他輔助系統(tǒng)19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料19-20
• 2.2.1 氣體原料19-20
• 2.2.2 催化劑制備原料20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)步驟20-21
• 2.3.1 催化劑的制備20-21
• 2.3.2 碳納米管的合成21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 碳納米管表征技術(shù)23-27
• 3.1 冷場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡23-24
• 3.2 高分辨率透射電鏡24-25
• 3.3 拉曼光譜25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論27-46
• 4.1 取樣時(shí)間27-28
• 4.2 碳源氣體流量28-31
• 4.3 催化劑焙燒溫度31-34
• 4.4 乙炔焰溫度34-37
• 4.5 一氧化碳和甲烷合成產(chǎn)物的對(duì)比37-40
• 4.6 乙烯和乙炔合成產(chǎn)物的對(duì)比40-45
• 4.7 本章小結(jié)45-46
• 第5章 結(jié)論與展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果51-52
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作52-53
• 致謝53

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1 薛光;金測(cè)定方法的最新進(jìn)展(續(xù)二)[J];黃金;1999年08期

2 謝連宏;火焰原子吸收光譜法測(cè)定鉻燃助比的影響[J];理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè));2000年12期

3 謝靜思;;火焰法原子吸收分光光度計(jì)靈敏度的改善方法[J];山東化工;2014年07期

4 周維;;火焰原子吸收分光光度法用于茶葉中錳含量的測(cè)定[J];臨床合理用藥雜志;2010年11期

5 李紹南;石墨爐非火焰原子吸收分析法的干擾及消除[J];化學(xué)世界;1980年02期

6 何照榮;;燃燒火焰法在低碳鋼沉積碳材料的觀察[J];茂名學(xué)院學(xué)報(bào);2006年06期

7 汪再娟;楊寅楣;;火焰原子吸收光譜法測(cè)定××地區(qū)人發(fā)中銅、鉛、鋅、鎘[J];科技通報(bào);1989年06期

8 李敏;李盼;邱安娥;王維剛;;甲烷-空氣火焰法合成納米顆粒中火焰的數(shù)值模擬[J];中國粉體技術(shù);2009年03期

9 王春波;孔慶玲;;火焰法測(cè)定鈷和鎳[J];鹽湖研究;2006年02期

10 謝述初,葉復(fù)漢;分子發(fā)射腔分析——一種新的火焰分析技術(shù)[J];分析測(cè)試通報(bào);1985年01期

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1 賈毅;岳仁亮;劉剛;倪勇;楊潔;武曉峰;陳運(yùn)法;;功能薄膜火焰法沉積中硼化合物助劑的影響[A];第十七屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集[C];2012年

2 王五一;;食品中鉛的測(cè)定——原子吸收火焰法的比較研究[A];中國化學(xué)會(huì)第六屆全國微量元素研究和進(jìn)展學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

3 吳振濤;董學(xué)良;張鵬;金萬勤;范益群;徐南平;;氣相火焰法制備納米SrCo_(0.8)Fe_(0.2)O_(3-δ)和SrCo_(0.4)Fe_(0.5)Zr_(0.1)O_(3-δ)鈣鈦礦型材料及表征[A];第一屆全國化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(上)[C];2004年

4 黑文龍;王玉功;毛振才;;原子吸收光譜法測(cè)定粉煤灰中銅、鉛、鈷、鎳、鉻、錳、鋅[A];甘肅省化學(xué)會(huì)成立六十周年學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)暨二十三屆年會(huì)論文集[C];2003年

5 趙道輝;金玉鈴;林f強(qiáng);;常見食物中銅含量分析[A];中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)第六屆微量元素營養(yǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];1999年

6 鄧思理;張易陽;李水清;姚強(qiáng);;滯止旋流火焰合成納米TiO_2薄膜的實(shí)驗(yàn)和理論研究[A];中國顆粒學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

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1 王述浩;基于水溶性前驅(qū)物的火焰合成與生長路徑激光診斷[D];中國科學(xué)院研究生院(過程工程研究所);2016年

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1 丁開翔;熱解火焰法催化裂解乙烯制備碳納米管的實(shí)驗(yàn)研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

2 葉永權(quán);硬質(zhì)合金上火焰法沉積復(fù)合結(jié)構(gòu)的碳材料表征[D];廣東工業(yè)大學(xué);2004年

  本文關(guān)鍵詞：熱解火焰法催化裂解乙烯制備碳納米管的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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