三维炭纤维预型体上烷烃气的催化炭沉积
来源期刊：新型炭材料2009年第3期
论文作者：Gavin S Walker Matthew J Thornton
关键词：催化生长炭; 炭纤维; 烷烃气; 浸渍; 显微镜方法; Catalytically grown carbon; Carbon filaments; Alkane gas; Impregnation; Electron microscopy;
摘 要：研究了承载镍催化剂的三维(3D)炭纤维预型体,在含氢或无氢条件下,乙烷和合成天然气在其上面化学气相沉积形成的炭沉积率和碳纳米构结物.观察了炭沉积所获石墨纳米纤维、碳纳米管和石墨碳壳,得知沉积碳的纳米结构取决于沉积温度和碳源气组成.在650℃～800℃温间,总沉积时程直至12h,研究了烃类碳源气在氢气平衡下,从体积分数100%到20%变化情况.经Ni(NO3)2-6H2O甲醇溶液浸渍的3D炭纤维预型体在炭沉积前因溶液分解可还原出Ni.采用质量变化测定法、热谱-质谱分析仪、SEM、TEM和XRD对样品进行表征.结果表明:纤维状炭与囊包炭的比率随氢气含量的增加而增加,随反应温度的增高而减少.出乎意料的是,氢气的添加并不延长催化剂的寿命.该工艺过程对炭/炭复合材料的制备展示出良好的潜力.
Gavin S Walker1，Matthew J Thornton1
(1.School of Mechanical, Materials and Manufacturing Engineering, University of Nottingham, University Park, Nottingham, NG7 2RD,UK)
摘要:研究了承载镍催化剂的三维(3D)炭纤维预型体,在含氢或无氢条件下,乙烷和合成天然气在其上面化学气相沉积形成的炭沉积率和碳纳米构结物.观察了炭沉积所获石墨纳米纤维、碳纳米管和石墨碳壳,得知沉积碳的纳米结构取决于沉积温度和碳源气组成.在650℃～800℃温间,总沉积时程直至12h,研究了烃类碳源气在氢气平衡下,从体积分数100%到20%变化情况.经Ni(NO3)2-6H2O甲醇溶液浸渍的3D炭纤维预型体在炭沉积前因溶液分解可还原出Ni.采用质量变化测定法、热谱-质谱分析仪、SEM、TEM和XRD对样品进行表征.结果表明:纤维状炭与囊包炭的比率随氢气含量的增加而增加,随反应温度的增高而减少.出乎意料的是,氢气的添加并不延长催化剂的寿命.该工艺过程对炭/炭复合材料的制备展示出良好的潜力.
关键词:催化生长炭; 炭纤维; 烷烃气; 浸渍; 显微镜方法; Catalytically grown carbon; Carbon filaments; Alkane gas; Impregnation; Electron microscopy;
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