碳納米管的金屬粒子修飾及其應(yīng)用的初步探討.pdf

1、碳納米管由于其大的比表面和優(yōu)異的導(dǎo)電性能，因此在催化劑、復(fù)合材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，引起眾多科研工作者的興趣。目前，多壁碳管的制備已經(jīng)相當(dāng)成熟，已開(kāi)始工業(yè)化制備，但是其應(yīng)用研究及后處理工藝仍存在很多問(wèn)題。 針對(duì)碳納米管作為納米材料載體這一應(yīng)用領(lǐng)域，本論文主要研究了在不同形貌的碳納米管表面負(fù)載不同的金屬納米顆粒。運(yùn)用化學(xué)鍍的方法，在成束狀的碳管表面負(fù)載了鎳(Ni)顆粒。結(jié)果表明，鎳顆粒均勻分布在管壁上，直徑為20～50nm。通

2、過(guò)XRD和HRTEM分析發(fā)現(xiàn)，在碳管上負(fù)載的顆粒大部分為Ni的單晶體，只有少量的NiP2和NiO存在。初步研究了該Ni/CNTs一維納米復(fù)合材料在苯加氫方向的應(yīng)用，并對(duì)化學(xué)鍍時(shí)間分別為5、10、15min的Ni/CNTs在反應(yīng)釜中對(duì)苯催化加氫的影響進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的Ni/CNTs在苯加氫時(shí)表現(xiàn)出比較好的催化性能。催化的性能與催化劑顆粒的分布和粒子尺寸有很大的關(guān)系，而催化劑顆粒的分布和粒子尺寸可以通過(guò)調(diào)節(jié)化學(xué)鍍的時(shí)間加以控

3、制。該方向的初步探討為以后的深入研究打下了很好的基礎(chǔ)。 論文還引入了另一種在碳管表面(經(jīng)過(guò)硝酸預(yù)處理)負(fù)載Ni粒子的簡(jiǎn)易的方法：浸漬法。當(dāng)由此法制備的Ni/CNTs依次經(jīng)過(guò)干燥、N2氣氛中退火(不同時(shí)間)、N2/C2H2混合氣氛退火幾個(gè)工藝后，Ni粒子依次發(fā)生了以下幾個(gè)化學(xué)形態(tài)的變化：Ni(NO3)2→NiO(N2中退火5min)→Ni(N2中退火10-20min)→石墨包裹的Ni納米晶。不同的處理?xiàng)l件(如干燥、不同氣氛中退火等