碳纳米管的高温处理及表征

高等学校化学学报 ›› 2003, Vol. 24 ›› Issue (6): 953.

碳纳米管的高温处理及表征

王垚, 黄巍, 魏飞, 罗国华, 余皓, 艾合麦提江

清华大学化学工程系, 北京 100084

收稿日期:2002-08-23 出版日期:2003-06-24 发布日期:2003-06-24
通讯作者: 王垚(1968年出生),女,硕士,讲师,从事纳米粉体流态化及碳纳米管研究.E-mail:wangyao@flotu.org E-mail:wangyao@flotu.org

High Temperature Treatment and Characterization of Carbon Nanotubes

WANG Yao, HUANG Wei, WEI Fei, LUO Guo-Hua, YU Hao, AIHEMAI Ti-Jiang

Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2002-08-23 Online:2003-06-24 Published:2003-06-24

摘要/Abstract

摘要： 用真空高温炉对在纳米聚团流化床中用催化裂解法大批量制备的多壁碳纳米管进行了1500～2150℃的真空高温处理,并用高分辨透射电镜、激光拉曼、X射线晶体衍射及热重分析表征热处理效果.结果证明,高温处理对碳纳米管具有显著的整形作用,激光拉曼光谱可以有效地表征高温整形效果,但是管壁的大缺陷很难得到修复.经过1800℃处理以后,碳纳米管中的金属催化剂和载体得到有效去除,产品纯度高达99%以上.

关键词: 碳纳米管, 高温处理, 晶化, 纯化

Abstract: Multi-walled carbon nanotubes(MWNTs) produced by the catalytic chemical vapor deposition(CCVD) method in a nano-agglomerated fluidized-bed reactor(NAFBR) have been treated in a vacuum furnace at the temperatures between 1 500 and 2 150 ℃. High resolution transmission electron microscopy(HRTEM), laser Raman spectroscopy, X-ray diffraction(XRD) and thermogravimetric analysis(TGA) were performed to characterize the annealed and purified MWNTs. The results reveal that the graphite layers of the tube-walls are more regular after the high temperature treatment, which can be characterized by Raman analysis. However, large defects in tube-walls can not be healed completely. Heating the nanotubes up to 1 800 ℃ essentially results in the removal of nanometer catalyst particles, and MWNTs with a purity of more than 99% can be obtained.

Key words: Carbon nanotubes, High temperature treatment, Crystallization, Purification

中图分类号:

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王垚, 黄巍, 魏飞, 罗国华, 余皓, 艾合麦提江. 碳纳米管的高温处理及表征. 高等学校化学学报, 2003, 24(6): 953.

WANG Yao, HUANG Wei, WEI Fei, LUO Guo-Hua, YU Hao, AIHEMAI Ti-Jiang . High Temperature Treatment and Characterization of Carbon Nanotubes. Chem. J. Chinese Universities, 2003, 24(6): 953.

[1]	赵润瑶, 纪桂鹏, 刘志敏. 吡咯氮配位单原子铜催化剂的电催化二氧化碳还原性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(7): 20220272.
[2]	高京, 何文涛, 王欣欣, 向宇姝, 龙丽娟, 秦舒浩. DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210670.
[3]	闫文卿, 张则尧, 李彦. 碳纳米管透明导电薄膜的可控制备[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210626.
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