国家自然科学基金(50676032)
- 作品数：7 被引量：22H指数：4
- 相关作者：孙保民刘远超丁兆勇李磊赵惠富更多>>
- 相关机构：华北电力大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术理学动力工程及工程热物理更多>>
- V型热解火焰合成碳纳米管的催化剂选择与分析被引量：3
- 2009年
- 碳纳米管是一种新型碳材料。催化剂是碳纳米管制备中的重要影响因素,而燃烧法合成碳纳米管必须使用催化剂。本文利用V型热解火焰来研究碳纳米管的合成条件,主要在理论和实验两个方面分析研究了催化剂的作用、种类、颗粒大小、失活等方面对碳纳米管生长的影响,从而为V型热解火焰法合成碳纳米管时催化剂的选取提供依据。理论分析和实验结果表明:Fe(CO)_5作为一种铁剂催化剂非常适合催化CO合成碳纳米管。利用碳的"溶解-扩散-析出"机理可以用来解释Fe(CO)_5催化CO合成碳纳米管的过程。
- 刘远超孙保民丁兆勇邹爱红李磊赵惠富
- 关键词：碳纳米管
- 五羰基铁催化热解合成碳纳米管被引量：5
- 2010年
- 以氧炔焰为热源,CO为碳源,五羰基铁为催化剂前驱体合成碳纳米管,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)对实验样品进行表征。为了详细研究合成时间对实验结果的影响,实验从1s到1200s共采取12个不同反应时间分析,发现碳纳米管在70s开始合成,从300s到600s是比较经济合理的合成时间。同时从合成时间着手,分析得到了碳纳米管的合成过程,即在前60s内仅是基板升温和催化剂与碳原子簇涂覆在基板上,然后才有碳纳米管的生成。并以此为依据,推测本方法碳纳米管的合成符合溶解-扩散-析出理论。
- 孙保民丁兆勇许秉浩
- 关键词：碳纳米管催化热解FE-SEMHR-TEM
- 利用基板法在V型热解火焰中合成碳纳米管的实验研究被引量：5
- 2009年
- 利用V型热解火焰合成碳纳米管是一项新的技术和方法,实验中采用304不锈钢片作为取样基板,将硝酸镍溶液均匀涂敷在取样基板上作为催化剂,利用扫描电镜和透射电镜对碳纳米管进行形态和结构表征。实验中得到了典型形态及特殊形态的碳纳米管,催化剂颗粒的直径在为5~8 nm之间。实验结果表明,取样时间为10 min,温度约为1150 K时最有利于产生碳纳米管。最后分析讨论了特殊形态的碳纳米管的结构及可能的形成机理。
- 孙保民刘远超李磊丁兆勇赵惠富祝欣慰
- 关键词：碳纳米管硝酸镍温度
- 火焰法制备碳纳米管的最新进展被引量：6
- 2009年
- 碳纳米管是一种新型碳材料,是碳的同素异形体,其合成方法主要有4种:电弧法、激光法、化学气相沉积法、燃烧法。燃烧法可以同时提供碳纳米管生长所必需的热源、碳源、催化剂,具有实验设备简单、常压下即可制备等优点,是目前研究合成碳纳米管的热点技术。综述了该领域国内外的研究状况,详细介绍了各自的实验设备及方法,分析比较了各种方法的优缺点。重点阐述介绍了一种新的合成方法——V型热解火焰法,通过实验证明其是一种较好的碳纳米管制备方法。该方法可以实现碳纳米管的可控制生长,并且能实现工业化生产,是一种极具发展潜力的燃烧合成技术。
- 李磊孙保民刘远超
- 关键词：火焰法碳纳米管
- CO、H_2、He流量对热解焰合成碳纳米管的影响
- 2010年
- 在用热解火焰法合成碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)过程中,CO、H2和He流量对产物种类以及CNTs的产量、结构、管径、管长等有显著影响。为了确定CO、H2和He流量的具体影响,通过固定其他实验条件,仅改变CO、H2和He流量,用扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)对合成的产物进行表征,分析得到合成CNTs较好的CO、H2和He流量分别为0.4L/min,0.3L/min和0.2L/min。
- 丁兆勇孙保民刘远超许秉浩
- 关键词：碳纳米管SEMTEM
- V型火焰燃烧法合成碳纳米管的数值模拟
- 2008年
- 燃烧法合成碳纳米管是一个全新的技术和研究领域,有极大的发展前景。提出了V型火焰合成碳纳米管的方案,并利用FLUENT软件对其燃烧过程进行了数值模拟。经过对几种模拟的结果进行分析和比较,结果表明:模拟结果所设的边界条件有利于碳纳米管的生成,可应用于进行实验的理论指导。所得出的结论与理论推断基本上相吻合,而且几种形态的结果理论上相互统一。通过对数值计算结果与相关文献比较,验证了计算结果的合理性与可用性。"热解"火焰把热和合成碳纳米管过程分开,可在范围较大的热解区域收集碳纳米管。V型热解火焰的易于稳定、控制,可能是实现工业放大的一种比较合适的方式。数值模拟研究结果将对实验提供预期参考和帮助。
- 邹爱红孙保民
- 关键词：碳纳米管燃烧燃烧器数值模拟
- V型热解火焰合成碳纳米管的影响因素研究与分析被引量：5
- 2009年
- 介绍了用V型热解火焰燃烧器制备碳纳米管的实验条件,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对碳纳米管进行表征,详细研究和分析了温度、反应物成分、催化剂、燃氧比等影响因素对碳纳米管形态的影响。结果表明：温度在800-1000℃之间,采用CO/H2/He作为反应气体,用Fe（CO）5作为催化剂时,可以得到的形态较好、杂质较少的碳纳米管。
- 刘远超孙保民赵惠富丁兆勇贾斌
- 关键词：碳纳米管影响因素
