氣相爆轟法合成碳包覆納米銅粒子的研究.pdf

1、金屬納米顆粒以其優(yōu)異的性能而備受研究者的關(guān)注。但是由于它比表面積較大，暴露在空氣中容易發(fā)生氧化，從而在很大程度上限制了其發(fā)展。碳包覆技術(shù)，不僅保護(hù)金屬納米顆粒不受外界的侵蝕氧化，更拓寬了它在生物方面的應(yīng)用。本文以乙酰丙酮銅作為反應(yīng)物，氫氣和氧氣、氫氣和空氣、甲烷和氧氣、苯和氧氣分別作為爆源，首次利用氣相爆轟法合成碳包覆金屬納米銅顆粒。
　　為了從理論上分析氣相爆轟合成碳包覆金屬納米銅材料的可行性，利用氣體爆炸極限和負(fù)氧平衡條件確定

2、反應(yīng)氣體的比例，在CJ經(jīng)典爆轟理論和熱力學(xué)第一定律的基礎(chǔ)上計(jì)算氣相爆轟時(shí)的爆壓、爆速、爆溫、密度的理論值，并且在這些爆轟參數(shù)的基礎(chǔ)上分析碳包金屬納米顆粒的合成機(jī)理。
　　以H2和O2為爆炸源，在改變前驅(qū)體質(zhì)量的前提下均成功合成了直徑在20-50nm之間的Cu@C核/殼納米顆粒。通過XRD、Raman和TEM分析表明隨著乙酰丙酮銅質(zhì)量的增加，生成物無論是顆粒直徑或者是石墨化程度還是包覆效果都有一定的改善。但是隨著反應(yīng)物質(zhì)量的增加，由

3、于反應(yīng)容器體積的固定，反應(yīng)氣體密度增加，因此生成物的團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重。針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)銅的氧化物雜質(zhì)的問題，在保持乙酰丙酮銅質(zhì)量不變的前提下通過改變氫氣和氧氣的比例來進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明隨著氫氧比例的改變，產(chǎn)物中銅的氧化物的種類也在發(fā)生改變，到達(dá)一定的比例則不會(huì)產(chǎn)生銅的氧化物。
　　采用不同氣體作為爆源，研究氣體種類對(duì)合成碳包金屬納米物的影響。通過對(duì)生成物的檢測結(jié)果表明，以氫氣和氧氣為主要爆炸源時(shí)能夠合成碳包覆結(jié)構(gòu)，而其它兩類氣體并不能