編號：NMJS08936
篇名：生物質(zhì)基碳納米管的制備及其生長機(jī)理分析
作者：汪椿皓 許曉 何振 趙涵 張琳 王洋 秦儷予 劉宏波 郭陽
關(guān)鍵詞： 碳納米管 生物質(zhì) 化學(xué)氣相沉積法 催化劑
機(jī)構(gòu)： 西南石油大學(xué)土木工程與測繪學(xué)院 天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院
摘要： 目前全球?qū)δ茉次镔|(zhì)的需求量持續(xù)增加,而我國在碳排放政策的引導(dǎo)下,廢棄生物質(zhì)的資源化利用再度掀起研究熱潮。本研究以玉米秸稈為碳源,利用鐵基和鈷基催化劑,采用熱解氣-化學(xué)氣相沉積法通過“一步法”和“兩步法”的生長實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),成功制備出碳納米管(CNTs)材料,并對比分析了CNTs的形成影響因素。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射光譜(XRD)、拉曼光譜等方法對制備的CNTs的形貌、結(jié)構(gòu)、石墨化程度進(jìn)行測試表征。結(jié)果表明,所制備的Co-CNTs長、直、管壁光滑;Fe-CNTs短、彎、管壁粗糙。DFT計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)Co-CNTs與碳原子之間更高的結(jié)合能是造成Co-CNTs與Fe-CNTs形態(tài)差異的原因,因?yàn)槲接贑NTs管壁的碳原子數(shù)量更少,從而形成了直而長、管壁光滑的Co-CNTs。本文旨在探索新型的生物質(zhì)資源化、高值化的利用模式,通過簡易直接的方法制備出CNTs,符合當(dāng)今綠色發(fā)展的理念,為后續(xù)進(jìn)一步的性能調(diào)控奠定實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。
