堇青石载镍催化剂对燃烧合成碳纳米管的影响

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00805

无机材料学报

堇青石载镍催化剂对燃烧合成碳纳米管的影响

周秋玲, 李春忠, 顾锋, 王兰娟

超细材料制备与应用教育部重点实验室, 华东理工大学材料科学与工程学院, 上海 200237

收稿日期:2007-09-14 修回日期:2007-11-14 出版日期:2008-07-20 网络出版日期:2008-07-20

Effects of Ni Coated Cordierite Catalyst on Flame Synthesis of Carbon Nanotubes

ZHOU Qiu-Ling, LI Chun-Zhong, GU Feng, WANG Lan-Juan

Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China

Received:2007-09-14 Revised:2007-11-14 Published:2008-07-20 Online:2008-07-20

摘要/Abstract

摘要： 借助于硝酸镍溶液, 利用浸渍法在堇青石表面均匀负载镍催化剂颗粒, 在甲烷扩散火焰中活化并催化生成碳纳米
管. 实验结果表明, 生成的多壁碳纳米管直径为30～50nm, 长度约为十几微米, 空腔比较小, 管壁石墨结晶结构良好.提高浸渍液浓度, 催化剂颗粒尺寸明显变大, 但对碳纳米管的形态影响比较小. 延长浸渍时间, 可使催化剂颗粒密度提高, 碳纳米管出现成束生长现象. 结合碳管成核生长过程和火焰燃烧的特点, 探讨了催化剂对于碳纳米管生长的影响机制.

关键词: 碳纳米管, 燃烧合成, 甲烷, 堇青石

Abstract: Catalyst particles coated uniformly on cordierite surface through dipping-method in nickel nitrate solution, were used to synthesize carbon nanotubes via methane diffusion flame method. Well-graphitized carbon nanotubes were synthesized with outer diameters of 30--50nm and length of tens of micron meter. The results show that diameters of carbon nanotubes are not affected by the size of particles on substrate surface, which increase with the concentration of dipping solution. When catalyst particles become denser with dipping time extending, the density of carbon nanotubes increases obviously with bound morphology. The catalytic mechanism is discussed in detail to propose the growth of carbon nanotubes and suggests the possible changes of particles during this process.

Key words: carbon nanotubes, flame synthesis, methane, cordierite

中图分类号:

TB383

周秋玲,李春忠,顾锋,王兰娟. 堇青石载镍催化剂对燃烧合成碳纳米管的影响[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00805.

ZHOU Qiu-Ling,LI Chun-Zhong,GU Feng,WANG Lan-Juan. Effects of Ni Coated Cordierite Catalyst on Flame Synthesis of Carbon Nanotubes[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00805.

参考文献

[1] Iijima S. Nature, 1991, 354 (6348): 56--58.
[2] Salvetat-Delmotte J-P, Rubio A. Carbon, 2002, 40 (10): 1729--1734.
[3] Tsukagoshi K, Yoneya N, Uryu S, et al. Physica B, 2002, 323 (1-4): 107--114.
[4] Bonard J M, Croci M, Klinke C, et al. Carbon, 2002, 40 (10): 1715--1728.
[5] Becher M, Haluska M, Hirscher M, et al. Comptes Rendus Physique, 2003, 4 (9): 1055--1062.
[6] Ebbesen T W, Ajayan P M. Nature, 1992, 358 (6383): 220--222.
[7] Thess A, Lee R, Nikolaev P, et al. Science, 1996, 273 (5274): 483--487.
[8] Andrews R, Jacques D, Rao A M, et al. Chemical Physics Letters, 1999, 303 (5-6): 467--474.
[9] Vander Wal R L, Ticich T M, Curtis V E. Journal of Physical Chemistry A, 2000, 104 (31): 7209--7217.
[10] Vander Wal R L, Ticich T M. Journal of Physical Chemistry B, 2001, 105 (42): 10249--10256.
[11] Okuno H, Issi J P, Charlier J C. Carbon, 2005, 43 (4): 864--866.
[12] Yuan L M, Saito K, Hu W C, et al. Chemical Physics Letters, 2001, 346 (1-2): 23--28.
[13] Nakazawa S, Yokomori T, Mizomoto M. Chemical Physics Letters, 2005, 403 (1-3): 158--162.
[14] Height M J, Howard J B, Tester J W, et al. Carbon, 2004, 42 (11): 2295--2307.
[15] Zhou Q L, Li C Z, Gu F, et al. Journal of Alloys and Compounds, DOI: 10.10161/j.j.allcom. 2007.09.021.
[16] 程继鹏, 张孝彬, 叶瑛. 矿物岩石, 2006, 26 (1): 9--12.
[17] 华金铭, 蔡英灵, 林性贻, 等. 催化学报, 2003, 24 (7): 513--519.
[18] Liu Y L, Pan C X, Wang J B. Journal of Materials Science, 2004, 39 (3): 1091--1094.
[19] Jiang Z W, Song R J, Bi W G, et al. Carbon, 2007, 45 (2): 449--458.
[20] Deck C P, Vecchio K. Carbon, 2006, 44 (2): 267--275.
[21] Sinnott S B, Andrews R, Qian D, et al. Chemical Physics Letters, 1999, 315 (1-2): 25--30.
[22] Chai S P, Zein S H S, Mohamad A R. Carbon, 2007, 45 (7): 1535--1541.

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Effects of Ni Coated Cordierite Catalyst on Flame Synthesis of Carbon Nanotubes

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[1]	张叶, 姚冬旭, 左开慧, 夏咏锋, 尹金伟, 曾宇平. 原位引入BN-SiC燃烧合成Si₃N₄-BN-SiC复合材料[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 574-578.
[2]	吴秋琴, 姚奋发, 金传洪, 郑遗凡. 碳纳米管内填充生长超细一维亚化学计量比氧化钨纳米线[J]. 无机材料学报, 2022, 37(4): 413-419.
[3]	朱俊逸, 张成, 罗忠强, 曹继伟, 刘志远, 王沛, 刘长勇, 陈张伟. 脱脂工艺对光固化3D打印堇青石陶瓷性能的影响[J]. 无机材料学报, 2022, 37(3): 317-324.
[4]	蒋丽丽, 徐帅帅, 夏宝凯, 陈胜, 朱俊武. 缺陷调控石墨烯复合催化剂在氧还原反应中的作用[J]. 无机材料学报, 2022, 37(2): 215-222.
[5]	孙扬善, 杨治华, 蔡德龙, 张正义, 柳琪, 房树清, 冯良, 石丽芬, 王友乐, 贾德昌. 粉末烧结法制备α-堇青石基玻璃陶瓷的析晶动力学和性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(12): 1351-1357.
[6]	孟晴, 李江涛. 燃烧合成疏水BN粉体和超疏水涂层的制备及其性能表征[J]. 无机材料学报, 2022, 37(10): 1037-1042.
[7]	刘芳芳, 传秀云, 杨扬, 李爱军. 氮/硫共掺杂对纤水镁石模板碳纳米管电化学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2021, 36(7): 711-717.
[8]	董龙浩,张海军,张俊,吴文浩,贾全利. 碳纳米管改性海泡石多孔陶瓷及其高效油水分离性能研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(6): 689-696.
[9]	董梦悦, 徐卫卫, 赵静, 底兰波, 张秀玲. 制备方法对Ru/γ-Al₂O₃与等离子体共活化CO₂甲烷化反应的影响[J]. 无机材料学报, 2020, 35(5): 567-572.
[10]	罗燚,冯军宗,冯坚,姜勇刚,李良军. 新型碳材料质子交换膜燃料电池Pt催化剂载体的研究进展[J]. 无机材料学报, 2020, 35(4): 407-415.
[11]	张鹏, 张晴, 刘静, 高濂. 甲烷干气重整镍基复合结构催化剂的研究进展[J]. 无机材料学报, 2018, 33(9): 931-941.
[12]	刘甜甜, 王庆华, 刘希莉, 高凤, 汪庆祥. 近球状钼酸镍/多壁碳纳米管复合材料的制备及其赝电容性能[J]. 无机材料学报, 2018, 33(7): 735-740.
[13]	徐顺建, 肖宗湖, 罗晓瑞, 钟炜, 罗永平, 欧惠. 碳纳米管和二甲基亚砜对钙钛矿太阳电池中PEDOT:PSS空穴传输层的协同影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(6): 641-647.
[14]	张欣, 张建峰, 杨水仙, 曹惠杨, 黄华杰, 江莞. 碳纳米管复合二维碳化钛负载钯粒子电催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2018, 33(2): 206-212.
[15]	刘雪娇, 何振宇, 吴昊, 骆婷, 孟夑, 陈初升, 占忠亮. 浸渍LaNi_0.6Fe_0.4O_3-_δ纳米颗粒对Zr_0.84Y_0.16O_2-_δ- La_0.8Sr_0.2Cr_0.5Fe_0.5O_3-_δ透氧膜性能的影响[J]. 无机材料学报, 2018, 33(1): 14-18.