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1、碳納米纖維剖析目錄4碳納米纖維的不足以及改進(jìn)1碳納米纖維的制備方法及其物相分析2碳納米纖維的特點(diǎn)3碳納米纖維的應(yīng)用領(lǐng)域碳納米纖維的制備方法及其物相分析12.0制備方法2.1化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積(CVD)法是利用低廉的烴類(lèi)化合物作原料,在一定的溫度(500℃~1000℃)下,使烴類(lèi)化合物在金屬催化劑上進(jìn)行熱分解來(lái)合成碳納米纖維的方法按催化劑加入或存在的方式不同,可將熱化學(xué)氣相沉積法分為以下幾種:基體法、噴淋法和氣相流動(dòng)催化法2.1化學(xué)氣相沉積法1)基體法基體法是在陶瓷或石墨基體上均勻散布納米催
2、化劑顆粒(多為Fe、Co、Ni等過(guò)渡金屬),高溫下通入烴類(lèi)氣體熱解,使之分解并析出碳納米纖維?;w法可制備出高純碳納米纖維,但超細(xì)催化劑顆粒制備困難,一般顆粒直徑較大,較難制備細(xì)直徑的碳納米纖維,此外,碳納米纖維只在噴灑了催化劑的基體上生長(zhǎng),因而產(chǎn)量不高,難以連續(xù)生長(zhǎng),不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2.1化學(xué)氣相沉積法2)噴淋法噴淋法是將催化劑混于苯等液態(tài)有機(jī)物中,然后將含催化劑的混合溶液噴淋到高溫反應(yīng)室中,制備出碳納米纖維。該方法可實(shí)現(xiàn)催化劑的連續(xù)噴入,為工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)提供了可能,但催化劑與烴類(lèi)氣體的比例
3、難以?xún)?yōu)化,噴淋過(guò)程中催化劑顆粒分布不均勻,且很難以納米級(jí)形式存在,因此所得產(chǎn)物中納米纖維所占比例較少,常伴有一定量的炭黑。2.1化學(xué)氣相沉積法3)氣相流動(dòng)催化法氣相流動(dòng)催化法是直接加熱催化劑前驅(qū)體,使其以氣體形式同烴類(lèi)氣體一起引入反應(yīng)室,經(jīng)過(guò)不同溫度區(qū)完成催化劑和烴類(lèi)氣體的分解,分解的催化劑原子逐漸聚集成納米級(jí)顆粒,熱解生成的碳在納米級(jí)催化劑顆粒上析出碳納米纖維。由于從有機(jī)化合物分解出的催化劑顆??煞植荚谌S空間內(nèi),同時(shí)催化劑的揮發(fā)量可直接控制,因此,其單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量大,并可連續(xù)生產(chǎn)。2.2固相合
4、成法固相合成法作為近年來(lái)報(bào)道的一種制備碳納米管或者碳納米纖維的新型方法,引起了較多科研工作者的關(guān)注。該方法不同于以往單一的使用氣態(tài)或液態(tài)碳源的合成方法,采用固相碳源作為原料制備出碳納米纖維,故名固相合成法2.3靜電紡絲法靜電紡絲是一種對(duì)高分子溶液或熔體施加高壓進(jìn)行紡絲的方法。靜電紡絲的原理可以參照?qǐng)D1-1進(jìn)行說(shuō)明,它首先將聚合物溶液或熔體帶上成千至上萬(wàn)伏的靜電,帶電的聚合物在電場(chǎng)的作用下首先在紡絲口形成泰勒(Taylor)錐,當(dāng)電場(chǎng)力達(dá)到能克服紡絲液內(nèi)部張力時(shí),泰勒錐體被牽伸,且做加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)著
5、的射流被逐漸牽伸變細(xì),由于其運(yùn)動(dòng)速率極快,而使得最終沉積在收集板上的纖維成納米級(jí),形成類(lèi)似非織造布的纖維氈[1-3]。纖維氈在空氣中經(jīng)過(guò)280℃、30min左右的預(yù)氧化及在N2氛圍中經(jīng)過(guò)800℃~1000℃的炭化處理最終得到納米碳纖維2.4物相分析·掃描電鏡·SEM檢測(cè)碳納米纖維的特點(diǎn)2特點(diǎn)上海銳普廣告有限公司是中國(guó)第一家精品PPT設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。擁有國(guó)內(nèi)頂尖的PPT制作技術(shù)、頂級(jí)的PPT設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),堅(jiān)持精益求精、拒絕平庸的做事精神,幫助您實(shí)現(xiàn)美觀、精致、嚴(yán)謹(jǐn)、動(dòng)感的PPT展示效果,讓您的PPT創(chuàng)造卓越價(jià)
6、值。碳納米纖維的應(yīng)用領(lǐng)域33.1儲(chǔ)氫和催化領(lǐng)域的應(yīng)用碳納米纖維具有高比表面積和吸附特性,因此可以用來(lái)儲(chǔ)存氫氣,從研究的儲(chǔ)氫數(shù)據(jù)看,納米碳纖維在室溫儲(chǔ)氫已具備應(yīng)用前景。Baker和Rodriguez小組用化學(xué)氣相沉積法制備的納米碳纖維,在室溫和10MPa壓力下吸附量達(dá)到2.08,以碳纖維中碳的充填率0.1g/cm3計(jì)算,其體積吸附量超過(guò)200Kg/m3。此外,碳納米纖維具有分子級(jí)細(xì)孔,比表面積大,邊緣碳原子活性點(diǎn)多等優(yōu)點(diǎn),因此可以用來(lái)作為催化劑和催化劑的載體3.2鋰離子電池負(fù)極材料碳納米纖維可以作為
7、鋰離子電池負(fù)極材料,鋰離子不僅可以嵌入到管內(nèi)各管徑和管芯,而且可以嵌入到管間的縫隙中,從而為鋰離子提供了大量的嵌入空間,有利于提高鋰離子電池的充放電容量和電流密度。喬文明等用化學(xué)氣相沉積法制備的碳納米纖維作為鋰離子電池負(fù)極材料初次嵌鋰容量可達(dá)到533mAh/g,25次循環(huán)后可逆容量保持在274mAh/g,循環(huán)效率超過(guò)99%鋰離子電池3.3復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用碳納米纖維具有較高的長(zhǎng)徑比、完善的石墨化結(jié)構(gòu)、高的熱傳導(dǎo)性及導(dǎo)電性、表面有一定的化學(xué)活性等特點(diǎn),因此其一個(gè)重要用途是作為改進(jìn)力學(xué)性能的增強(qiáng)劑,應(yīng)
8、用在復(fù)合材料領(lǐng)域可以提高基體的拉伸、沖擊強(qiáng)度和模量,并且導(dǎo)電導(dǎo)熱性都有大幅度的提高。碳納米纖維的不足以及改進(jìn)4點(diǎn)擊添加標(biāo)題上海銳普廣告有限公司是中國(guó)第一家精品PPT設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。擁有國(guó)內(nèi)頂尖的PPT制作技術(shù)、頂級(jí)的PPT設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),堅(jiān)持精益求精、拒絕平庸的做事精神,幫助您實(shí)現(xiàn)美觀、精致、嚴(yán)謹(jǐn)、動(dòng)感的PPT展示效果,讓您的PPT創(chuàng)造卓越價(jià)值。講師:謝謝觀看此課件下載可自行編輯修改,僅供參考!感謝您的支持,我們努力做得更好!謝謝