刘远超
,
张亚杰
,
吴亚骏
,
孙保民
,
丁兆勇
工程热物理学报
催化剂的选取对于V型热解火焰合成碳纳米管具有重要的影响.实验中分别采用五羰基铁、二茂铁、纳米铁粉等作为催化剂,取样时间为10 min,温度约为1150 K,催化剂的引入方式为喷雾热解方法,利用扫描电镜和透射电镜对合成的碳纳米管进行形态和结构表征分析.实验结果表明:利用V型热解火焰合成碳纳米管时的关键物质是纳米氧化铁颗粒.采用五羰基铁作为催化剂可以合成缺陷和杂质相对较少的碳纳米管,采用二茂铁只能得到碳黑,采用纳米铁粉作为催化剂可以合成缺陷及杂质较多的碳纳米管和碳纳米纤维.
关键词:
V型热解火焰
,
碳纳米管
,
五羰基铁
,
二茂铁
,
纳米铁粉
丁开翔
,
孙保民
,
王阳
,
郭永红
,
康志忠
人工晶体学报
采用火焰法,并使用Fe/Mo/Al2O3型载体催化剂,催化裂解乙烯制备了碳纳米管,并对取样时间和乙烯气体流量进行了实验探究.结果表明:取样温度保持1000℃,He和H2气体流量保持为经验配比He∶H2=2∶3时,取样时间越长,生成的碳纳米管数量也越多,而取样时间达到7 min时,碳纳米管的数量已经基本稳定;乙烯气体流量为0.2 L/min时,生成的碳纳米管在质量和数量上都达到较佳,乙烯流量偏低或者偏高都不利于碳纳米管的生成;实验中制备的碳纳米管以双壁或者少壁的多壁碳纳米管为主,没有单壁碳纳米管生成.
关键词:
火焰法
,
碳纳米管
,
乙烯
,
取样时间
,
气体流量
孙保民
,
袁媛
,
郭永红
,
贾斌
,
王阳
人工晶体学报
为了探讨在制备Fe/Mo/Al2O3载体载入式催化剂过程中的焙烧温度对实验产物的影响,在热解火焰法中,以CO为碳源,设计了6组实验工况,对不同焙烧温度的合成产物碳纳米管进行对比分析,实验产物的形貌与特征用扫描电镜和拉曼光谱表征.分析表明,在本组实验条件下,催化剂焙烧温度为800～1000℃时,可以使催化剂颗粒尺寸更小,分散性更好,催化活性更高,实验合成的碳纳米管以多壁碳纳米管为主,产量较多,质量较佳,焙烧温度为900 ℃附近时,合成了高质量的单壁碳纳米管.
关键词:
碳纳米管
,
热解火焰
,
催化剂
,
焙烧温度
郭永红
,
许秉浩
,
孙保民
,
贾斌
,
丁兆勇
人工晶体学报
针对V型火焰实验系统的特点,考察了在种不同的静电场引入方式,以及在5V、30V和150V三种偏置电压下碳纳米管的定向生长情况.对实验结果进行了SEM、TEM表征,验证了静电场对碳纳米管定向生长的诱导作用,同时发现在一定范围内,随着偏置电压的增人,碳纳米管的准直性生长越明显.
关键词:
V型火焰
,
碳纳米管
,
定向生长
,
静电场
郭永红
,
贾斌
,
孙保民
,
袁媛
人工晶体学报
应用Fe/Mo/Al2O3载体载入式催化剂,以CO为碳源,分别通过火焰热解法和电加热热解法合成了碳纳米管.为了探究导致两种方法合成产物异同的原因,分别对两种方法中对应的实验操作和参数进行了对比分析.分析表明:(1)由于热解形式不同-火焰热解形式的剧烈性和电加热热解形式的缓和性,导致两种方法热解区气流扰动强度存在巨大差别,极大影响了产物的产量和质量；(2)由于合成温度不同,火焰热解法合成温度为830℃,可以合成单壁碳纳米管,而电加热热解法合成温度为790℃,仅能合成双壁、三壁碳纳米管.
关键词:
碳纳米管
,
火焰热解
,
电加热
,
热解形式
,
合成温度
刘远超
,
孙保民
,
丁兆勇
,
邹爱红
,
李磊
,
赵惠富
工程热物理学报
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.
关键词:
V型热解火焰
,
碳纳米管
,
Fe(CO)5
,
机理
郭永红
,
袁媛
,
孙保民
,
王阳
,
贾斌
人工晶体学报
在热解火焰法合成碳纳米管的实验研究中,采用Fe-Mo/Al2O3双金属载体式催化剂合成碳纳米管,实验设计了四组工况研究Mo的含量变化对实验产物的影响,同时尝试采用Co-Mo/Al2O3双金属催化剂,制备了两组催化剂初步研究Co的含量变化对实验产物的影响趋势,并对催化合成的实验产物进行了表征.
关键词:
热解火焰法
,
碳纳米管
,
催化剂
孙保民
,
贾斌
,
郭永红
,
丁兆勇
人工晶体学报
采用Fe/ Mo/ Al2O3载体载入式催化剂,以CO为碳源,通过氧炔焰形成热解火焰合成了小直径少肇碳纳米管.分别对不同的催化剂焙烧温度,催化剂预先还原温度进行了对比分析.研究发现900℃的焙烧温度可以有效减小催化剂颗粒尺寸,优化颗粒尺寸的统一性以及在载体表面分散的均匀性;400 ℃的还原温度可以在防止被还原成的铁单质颗粒聚合长大,失去合成小直径少壁碳纳米管所必须的小尺寸的基础上,有效还原颗粒氧化物使其尺寸进一步减小并分散更加均匀.
关键词:
碳纳米管
,
载体催化剂
,
热解火焰
,
焙烧
,
还原温度
贾斌
,
孙保民
,
郭永红
,
袁媛
,
丁兆勇
人工晶体学报
以CO为碳源,通过氧炔焰形成热解火焰合成了碳纳米管.为了详细研究催化剂与合成环境对合成产物的影响,实验分别应用不同催化剂在不同合成环境中进行取样分析.结果表明:催化剂颗粒尺寸直接决定合成产物的种类,不同产物对合成温度也有不同要求,过高温火焰环境会遏制碳纳米管的合成.最终得出,Fe/Mo/Al2O3载体催化剂适合在热解腔内部830℃无氧的环境下催化合成小直径的单壁、双壁和三壁碳纳米管,而由Fe(CO)5热解-附着-聚合产生的Fe催化剂颗粒适合在600℃的V型体火焰中催化合成大直径多壁碳纳米管.
关键词:
碳纳米管
,
热解火焰
,
颗粒尺寸
,
催化活性
,
合成温度
,
合成环境
王洪江
,
孙保民
,
田进步
,
丁历威
工程热物理学报
研究了汽包锅炉炉膛内局部结渣的故障诊断问题.选取膜式水冷壁背火侧三个温度点──鳍端温度、鳍根温度和管外壁中点温度──作为炉内局部结渣故障特征参数,使用灰渣层热阻反映炉内水冷壁局部结渣程度,运用径向基函数网络建立起描述故障特征参数和局部结渣程度之间高度非线性映射关系的故障诊断模型.实例分析表明:该方法诊断结果准确,无需布置昂贵的热流计,是一种有效的诊断炉内局部结渣的故障诊断方法.
关键词:
汽包锅炉
,
结渣
,
故障诊断
,
径向基函数(RBF)
