(中國粉體技術網(wǎng)/三水)自1991年碳納米管被發(fā)現(xiàn)以來,因其具有優(yōu)異的物理化學性能、電學和機械性能,關于碳納米纖維(CNFs)和碳納米管(CNTs)的研究得到爆炸式增長,在各方面都得到廣泛應用,例如場發(fā)射顯示器、納米級電子器件、發(fā)光二極管、數(shù)據(jù)儲存器、傳感器、高分子復合材料增強劑、電容設備、儲氫設備等。目前,碳納米纖維和碳納米管最常見的合成方法有石墨電弧法、激光燒蝕法和化學氣相沉積法(CVD),在這些方法中,化學氣相沉積法被認為是大規(guī)模合成不同直徑和結(jié)構的最好辦法。用CVD方法制備碳納米材料的要素是催化體系和碳源分子。目前,催化體系主要是氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅等,影響產(chǎn)物品質(zhì)不利因素主要表現(xiàn)在純化工藝中需用強酸分離基底和催化劑。
Ravindra Rajarao等發(fā)明一種新型催化體系,用碳酸鈣作為催化劑載體(其在室溫下能溶于稀鹽酸溶液),選擇金屬甲酸鹽作為催化劑(Ni/Co甲酸鹽、Co/Fe甲酸鹽和Ni/Fe甲酸鹽),因在許多情況下雙金屬復配協(xié)同催化劑要比單金屬催化劑單獨使用催化性能要好,能得到更高產(chǎn)量和更高品質(zhì)的產(chǎn)物,乙炔為碳源(相比較其他碳源有更高的活性),采用CVD方法制備碳納米管。
通過SEM、TEM、TGA和拉曼光譜等對產(chǎn)物進行表征,結(jié)果表明采用該法成功制備了碳納米管,該方法能消除以往碳納米管制備純化過程中產(chǎn)生的不利因素,反應時間短、催化劑用量少、環(huán)境友好而且經(jīng)濟高效,可實現(xiàn)碳納米管的大規(guī)模生產(chǎn)。

碳納米管的SEM圖
(a) Ni/Co formate, (b) Co/Fe formate, (c) Ni/Fe formate 
碳納米管的TEM圖
(a) Ni/Co formate, (b) Co/Fe formate, (c) Ni/Fe formate
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