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微波辅助加热法在泡沫镍表面生长纳米碳管

2017-12-21强丁丁赵建国高利岩邢宝岩潘启亮王海青

材料工程 2017年12期

强丁丁,赵建国,高利岩,邢宝岩,潘启亮,古 玲,王海青

(1太原理工大学 物理与光电工程学院,山西 榆次030600;2山西大同大学 炭材料研究所,山西 大同037009)

微波辅助加热法在泡沫镍表面生长纳米碳管

强丁丁1,2,赵建国2,高利岩1,邢宝岩1,2,潘启亮2,古 玲2,王海青2

(1太原理工大学 物理与光电工程学院,山西 榆次030600;2山西大同大学 炭材料研究所,山西 大同037009)

以酸处理过的泡沫镍为催化剂前驱体及辅热材料,以菲为碳源,使用微波辅助加热法,短时间内在泡沫镍表面及内孔生长管径分布均匀、长径比较大的纳米碳管(CNTs)。使用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对所得产物的微观形貌和结构进行表征,并研究泡沫镍的结构、前处理用酸浓度、微波加热时间等对制备的CNTs的影响,最后提出了CNTs的生长机理。结果表明:酸浓度为6mol·L-1,微波时间为30s时,所得碳纳米管管径约为30nm,长度可达微米级。

纳米碳管;泡沫镍;微波辅助加热;生长机理

纳米碳管是一种由单层或多层石墨片层围绕中心轴、按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米材料,具有优异的力学、电学等性能。自从1991年被Lijima教授[1]发现以来,它一直吸引着人们去探索,时至今日,新的合成及制备方法仍在不断开发[2-6]。目前,纳米碳管的制备方法主要有石墨电弧法、催化裂解法、激光蒸发法以及其他一些诸如气相反应法、水中电弧法、水热法等新颖的方法。然而,以上方法普遍需要复杂的设备及严苛的实验环境,大规模生产时耗能巨大,污染严重。泡……

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