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催化热解法制备纳米碳管及其纳米碳管应用于催化剂载体技术研究

2020-11-22阅读(281)

催化热解法制备纳米碳管及其纳米碳管应用于催化剂载体技术研究

论文摘要

采用气相催化热解法制备出了纳米碳管,用TEM、SEM、XRD、Raman、TG—DTA等表征方法研究了反应温度、氢气的流量、噻吩的浓度和二茂铁的量对纳米碳管的石墨化程度、产物的形态以及纳米碳管的含量的影响,得出了较好的制备条件为:反应温度为1155℃、氢气的流量为380ml/min、噻吩的浓度为1%（体积分数）和二茂铁的量为1g。采用盐酸浸泡纳米碳管,然后在空气中400℃灼烧纯化处理纳米碳管样品,用TEM、XRD、Raman、TG—DTA等表征方法表征纯化处理后的纳米碳管,得出采用此方法处理样品,能将催化剂颗粒、无定形炭和石墨粒子等杂质除去,纳米碳管的损失率较低,得到缺陷较少,纯度很高的纳米碳管。纯化处理后的纳米碳管晶形很好,管壁光滑。采用液相共沉淀法制备出了以Y2O3为壳、纳米碳管为核（Y2O3/纳米碳管）复合粒子,用SEM、EDS、XRD和FTIR等表征方法表征了Y2O3/纳米碳管复合粒子。结果表明,Y2O3能均匀地负载在纳米碳管上,且负载量较高。采用DTA表征了Y2O3/纳米碳管复合粒子和纯Y2O3对AP热分解催化性能以及不同含量的Y2O3/纳米碳管复合粒子对AP热分解催化性能。结果表明:Y2O3/纳米碳管粒子和纯Y2O3对AP热分解均有催化效果,使AP的高温分解峰和低温分解峰连成一个分解峰,均改变了AP热分解机理。相同的量Y2O3/纳米碳管复合粒子较纯Y2O3粒子有更强的催化性能。在AP中加入4%的Y2O3/纳米碳管复合粒子时,Y2O3/纳米碳管复合粒子对AP的催化效果最好,使AP高温分解峰提前169.1℃。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 1.绪论
  • 1.1 纳米碳管的特殊结构
  • 1.2 纳米碳管的特性
  • 1.2.1 电磁性能
  • 1.2.2 力学性质
  • 1.2.3 光学性能
  • 1.2.4 热学性能
  • 1.3 纳米碳管的应用
  • 1.3.1 力学性能的应用
  • 1.3.2 电学性能的应用
  • 1.3.3 储氢方面的应用
  • 1.3.4 催化剂方面的应用
  • 1.4 纳米碳管常用的制备方法
  • 1.4.1 电弧法
  • 1.4.2 激光蒸发法
  • 1.4.3 催化热解法
  • 1.4.4 低温固体热解法
  • 1.4.5 球磨法
  • 1.4.6 扩散火焰法
  • 1.5 纳米碳管生长机理
  • 1.6 本课题研究的目的
  • 2.催化热解法制备纳米碳管
  • 2.1 药品及仪器
  • 2.2 实验原理
  • 2.3 实验过程
  • 2.4 纳米碳管的结构表征
  • 2.4.1 XRD分析
  • 2.4.2 TEM分析
  • 2.4.3 SEM分析
  • 2.4.4 Raman分析
  • 2.4.5 DTA—TG分析
  • 2.5 反应各因素对制备纳米碳管的影响
  • 2.5.1 反应温度
  • 2.5.2 氢气的流量
  • 2.5.3 噻吩的浓度
  • 2.5.4 二茂铁的用量
  • 2.6 本章小节
  • 3.纳米碳管的纯化
  • 3.1 实验药品及仪器
  • 3.2 纳米碳管的纯化处理
  • 3.3 纳米碳管纯化处理的目的
  • 3.4 纯化后的纳米碳管结构表征
  • 3.4.1 TEM分析
  • 3.4.2 XRD分析
  • 3.4.3 Raman分析
  • 3.4.4 比表面积分析
  • 3.5 本章小节
  • 2O3／纳米碳管复合粒子的制备'>4.Y2O3／纳米碳管复合粒子的制备
  • 4.1 实验药品及仪器
  • 4.2 氧化钇负载纳米碳管的目的
  • 4.3 实验过程
  • 4.4 实验原理
  • 2O3／纳米碳管复合粒子的表征'>4.5 Y2O3／纳米碳管复合粒子的表征
  • 4.5.1 SEM分析
  • 4.5.2 EDS分析
  • 4.5.3 XRD分析
  • 4.5.4 FT-IR分析
  • 2O3／纳米碳管复合粒子的影响'>4.6 反应条件对制备Y2O3／纳米碳管复合粒子的影响
  • 4.6.1 沉淀剂
  • 4.6.2 表面活性剂
  • 4.7 本章小节
  • 2O3／纳米碳管复合粒子对AP的催化'>5.Y2O3／纳米碳管复合粒子对AP的催化
  • 5.1 实验药品及仪器
  • 5.2 实验过程
  • 5.3 AP的分解机理
  • 2O3的表征'>5.4 纯Y2O3的表征
  • 5.4.1 粒径表征
  • 5.4.2 XRD表征
  • 5.4.3 SEM表征
  • 5.5 差热分析（DTA）
  • 2O3／纳米碳管复合粒子对AP热分解催化性能的影响'>5.5.1 Y2O3／纳米碳管复合粒子对AP热分解催化性能的影响
  • 2O3／纳米碳管复合粒子的含量对AP热分解催化性能的影响'>5.5.2 Y2O3／纳米碳管复合粒子的含量对AP热分解催化性能的影响
  • 5.6 本章小节
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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