單壁納米碳管的純化及其表征的研究.pdf

1、單壁納米碳管自從被發(fā)現以來就以其優(yōu)異的物理和化學性能，以及廣闊的應用前景吸引了廣大研究人員的極大關注。單壁納米碳管粗品中常含有金屬催化劑，無定形碳等雜質，為了更好地進行單壁納米碳管的性質測定和應用，單壁納米碳管的純化研究是十分必要的。到目前為止，一些物理和化學純化法已被研究用于單壁納米碳管的純化。本文對化學純化法和物理純化法進行了較好的結合，獲得了較好的純化效果。本文主要研究了單壁納米碳管的混酸純化法、過氧化氫純化法和重鉻酸鉀純化法。<

2、br>　　 首先采用Ni-Mo/MgO催化劑，通過催化裂解法制備單壁納米碳管粗品。然后將所制備得到的單壁納米碳管粗品分別采用混酸純化法、過氧化氫純化法和重鉻酸鉀純化法進行純化研究。在混酸純化法中，先用鹽酸浸泡，去除大部分金屬催化劑雜質。然后利用超聲技術，將處理后的單壁納米碳管充分分散在十二烷基苯磺酸鈉和乙醇的混合溶液中，使雜質和單壁納米碳管得到較好的分開，最后利用HNO3/H2SO4混酸把無定形碳等雜質除掉，從而達到純化的目的。該純化

3、方法針對雜質的不同性質分別進行去除，采用在十二烷基苯磺酸鈉表面活性劑的溶液中超聲分散的方法使單壁納米碳管和雜質得到較好的分離，為化學純化提供了有利條件。混酸純化法的最佳實驗條件為鹽酸浸泡樣品24小時，硝酸和硫酸的體積比為5:1，反應時間為24 h。掃描電子顯微鏡，高分辨透射電子顯微鏡和拉曼光譜研究結果表明：單壁納米碳管經過此法提純后，管壁表面光滑清晰，附著的無定形碳很少，有高的質量。純化后單壁納米碳管的純度可達95％以上。
　　

4、 在過氧化氫純化法中，先將所制得的單壁納米碳管粗品放入鹽酸中浸泡，去除大部分金屬催化劑雜質，然后利用超聲技術，將處理后的單壁納米碳管充分分散在十二烷基苯磺酸鈉和乙醇的混合溶液中，使雜質和單壁納米碳管得到較好的分開。最后利用采用氧化劑過氧化氫把碳雜質除掉。掃描電子顯微鏡和高分辨透射電子顯微鏡研究結果表明：單壁納米碳管經過此法提純后，管壁表面光滑清晰，附著的無定形碳很少，同時管壁受到的破壞很小。熱重分析表明：提純后，單壁納米碳管的純度大大提