以K-Ca鹽為催化劑化學氣相沉積納米碳纖維的研究.pdf

1、本文以堿金屬K2CO3和CaCO3為催化劑、乙炔及乙炔和氮氣/氫氣為碳源氣體沉積納米碳纖維，對催化劑的制備方法和影響納米碳纖維沉積的因素進行了研究，通過SEM、TEM、XRD和HRTEM對納米碳纖維的形貌、結構進行了表征。 實驗采用前驅體法和微乳液法制備的K2CO3催化劑和乙炔通過化學氣相沉積法制備納米碳纖維。通過產率的比較發(fā)現(xiàn)前驅體法制備的K2CO3催化劑沉積得到的K2CO3納米碳纖維產率更高；比較不同溫度下碳纖維的結構和形貌

2、發(fā)現(xiàn)600℃適合螺旋形纖維的生長，而700℃適合線形纖維的生長；以乙炔為碳源、富馬酸鉀制備的K2CO3為催化劑沉積納米碳纖維，結果發(fā)現(xiàn)550℃沉積得到的納米碳纖維形貌均勻，直徑在80nm左右。沉積溫度600℃時，纖維的光潔程度提高，出現(xiàn)了少量的納米碳管，管壁很薄很光滑。在乙炔中加入氮氣對沉積影響不大，只是得到的產物表面比較光潔，加入氫氣后得到的纖維產率較高；C2H2：H2＜2：1時，隨著氫氣比例增大，產物產率增加，C2H2：H2＞2：1

3、時，隨著氫氣比例增大，產物產率下降，沉積時間增加一倍時產率是原來的近4倍。 實驗對CaCO3沉積納米碳纖維進行了研究，500℃沉積得到了直線型納米碳纖維和螺旋形納米碳纖維，而直線型納米碳纖維產生了分叉的纖維束結構，沉積得到的碳結晶度很小。在700℃時也得到了線型纖維和螺旋型纖維，還發(fā)現(xiàn)了納米碳管，700℃沉積得到的碳結晶性也很差，結構無序。而600℃沉積得到的碳具有高度的有序性。600℃時纖維的石墨層是沿著軸的方向。700℃時納