利用不同催化劑生產(chǎn)單壁碳納米管的研究綜述

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1、精選公文范文管理資料利用不同催化劑生產(chǎn)單壁碳納米管的研究綜述?　　1單壁碳納米管　　1985年R·E·Smalley在實(shí)驗(yàn)室制出高純C60，并命名為富勒烯。1991年S·Lijima等發(fā)明了碳納米管。1996年S·X·Tohji在實(shí)驗(yàn)室借助于催化劑熱解含碳?xì)怏w制出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的單壁碳納米管(簡(jiǎn)寫(xiě)為SWNT)，同時(shí)制出多壁納米碳管(簡(jiǎn)寫(xiě)為MWNT)。　　有人認(rèn)為多壁碳納米管可以是由不同直徑的單壁碳納米管套裝組成，與SWNT比較，MWNT的碳原子兼有“橋”存在，其性能多方面不均一，存在許多缺陷。SWNT被視為未來(lái)納米電子學(xué)最有希望的新材料。它作為一維納米材料具有許多人們意想不到的電學(xué)、力學(xué)和

2、化學(xué)特性，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大?！　WNT[鍵入文字][鍵入文字][鍵入文字]精選公文范文管理資料用于場(chǎng)發(fā)射電子云、納米場(chǎng)效應(yīng)晶體管、儲(chǔ)氫材料和高強(qiáng)度纖維等。近年來(lái)有人采用各種方法選擇處理，如化學(xué)刻蝕，處理后單壁碳納米管可用作導(dǎo)電膜、晶體管、導(dǎo)線、電極材料，納米電子機(jī)械設(shè)備，納米懸臂發(fā)光二極管，導(dǎo)熱材料、儲(chǔ)能材料、染料電池、傳感器高強(qiáng)度纖維制品和各類(lèi)導(dǎo)電樹(shù)脂等。　　由于對(duì)SWNT的研究越來(lái)越深入，其應(yīng)用前景也日趨廣闊，對(duì)SWNT的研究與考量越來(lái)越多，參與的人員也迅速增多。未來(lái)將如何發(fā)展引起人們的極大關(guān)注。　　現(xiàn)今已經(jīng)有許多方法生產(chǎn)SWNT，特別是在實(shí)驗(yàn)室如石墨電弧激光蒸發(fā)化學(xué)氣相沉積等。其

3、中乙烯－氫解法是最受關(guān)注的，該法是借助于催化劑用乙烯氫解生產(chǎn)SWNT。目前含碳?xì)怏w氫解所用的催化劑-二元金屬催化劑的研究尤其引人矚目。　　2生成或生產(chǎn)單壁碳納米管的催化劑　　2000年許多科學(xué)家探索了生成單壁碳納米管的催化劑，主要研究了二元金屬催化劑和三元金屬催化劑，在二元金屬催化劑中，第一種活性金屬選自V111[鍵入文字][鍵入文字][鍵入文字]精選公文范文管理資料族金屬，其中有Co、Ni、Fe、Ru、Rh、Pd和Pt等，第二種活性金屬選自V11B族金屬如Re?！　〗?jīng)過(guò)多年的研究，目前生產(chǎn)單壁碳納米管以CoMo/SiO2、NiMo/Al2O3和FeMo/Al2O3二元金屬催化劑為主。而通用

4、電氣公司選擇了FeNiMoCr/SiO2四元金屬催化劑和FeCoZnAlY/SiO2五元金屬催化劑。選擇這種Rh、Pt、Pd和Ir催化劑的研究人員不多，這與Pt、Pd催化劑對(duì)生產(chǎn)單壁碳納米管而言，價(jià)格昂貴有關(guān)?！　《饘俅呋瘎┲蠧o:Mo和Fe:Mo的摩爾比對(duì)催化劑的性能也有很大影響。以CoMo/SiO2催化劑為例，Co∶Mo分別為2∶1，1∶1，1∶2，1∶4時(shí)，在同樣溫度熱解CO生產(chǎn)單壁碳納米管時(shí)，生成的單壁碳納米管，多壁納米管和石墨總量以及非晶態(tài)碳的產(chǎn)率明顯不同。有人認(rèn)為，二元金屬催化元素的共晶點(diǎn)較低時(shí)為宜，F(xiàn)eMo二元金屬的共晶點(diǎn)就比較低?！　《饘俅呋瘎┑妮d體也影響著碳納米管的

5、生成、性能和狀態(tài)。目前，二元金屬催化劑和三元金屬催化劑的載體有[鍵入文字][鍵入文字][鍵入文字]精選公文范文管理資料SiO2、MCM－41、Al2O3、Mg(Al)O和ZrO2等。對(duì)CoMo/SiO2催化劑來(lái)說(shuō)，用SiO2載體為宜，對(duì)FeMo/Al2O3或FeMo/SiO2均可以，有時(shí)還用Al2O3－SiO2混合型載體。一般情況下SiO2載體的大小為0．01～100μm，最好為1～2μm。有人主張SiO2載體的大小以幾納米，如1～10nm為妥，載體的比表面一般為200～800m2/g?！　∶绹?guó)著名的Aldrich公司生產(chǎn)的SiO2載體馳名全球，該載體的粒徑為70～230目，平均孔徑為6nm

6、，孔徑分布粒級(jí)較窄，比表面為480m2/g，孔容0．75cm3/g。該公司也生產(chǎn)Al2O3載體，還生產(chǎn)沉積型二氧化硅、中孔二氧化硅和超細(xì)孔二氧化硅，但多數(shù)研究人員建議在生產(chǎn)二元和三元金屬催化劑時(shí)首選新鮮的二氧化硅?！　∩a(chǎn)單壁碳納米管常用的催化劑是CoMo/SiO2和[鍵入文字][鍵入文字][鍵入文字]精選公文范文管理資料FeMo/Al2O3，這兩種產(chǎn)品對(duì)大多數(shù)催化劑研發(fā)人員和使用人員來(lái)說(shuō)并不陌生。CoMo/SiO2、NiMo/SiO2催化劑是石油化工行業(yè)最常用的加氫脫硫脫氮催化劑，F(xiàn)e(MoO4)3/Al2O3催化劑常用作氧化甲醇為甲醛。CoMo/SiO2和CoMo/Al2O3加氫脫硫催化

7、劑其載體多為球狀和三葉草狀，球狀其粒度為3mm，最細(xì)為1．5mm，比表面最大為270m2/g，平均孔徑為7～8nm，孔容為0．45cm3/g。這個(gè)比生產(chǎn)SWNT的CoMo/SiO2和FeMo/Al2O3催化劑的載體要粗很多，制造工藝也非常簡(jiǎn)單。這種產(chǎn)品屬納米技術(shù)，檢測(cè)CoMo/SiO2等催化劑的手段和設(shè)備通常要用高分辨率電子顯微鏡，X－射線衍射，拉曼光譜和溫度程序氧化等。SWNT催化劑是一種高端技術(shù)產(chǎn)品，必