甲烷催化裂解制備毛線狀炭纖維及其微觀結(jié)構(gòu)

【摘要】：以甲烷為碳源,硫酸亞鐵為催化劑前驅(qū)體,通過化學(xué)氣相沉積在石墨基板上制得毛線狀炭纖維。掃描電子顯微鏡觀察得知所制炭纖維具有毛線狀結(jié)構(gòu),由許多直徑更小的子纖維交叉合并而成。單束毛線狀炭纖維的直徑為4μm~8μm。高分辨透射電子顯微鏡顯示構(gòu)成纖維的碳層排列不平直,存在偏轉(zhuǎn)角,有序排列的碳層被分割成許多有序微晶區(qū)域。進(jìn)一步采用X射線衍射和激光拉曼光譜等分析手段對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,表明毛線狀炭纖維中碳層排列有序度較高,石墨微晶尺寸較大(La≈5nm),層間距較小(d002=0.340nm)。推測(cè)毛線狀炭纖維生長機(jī)理符合"吸附-擴(kuò)散-析出"過程,形成毛線狀結(jié)構(gòu)主要由催化劑顆粒直徑?jīng)Q定。 【作者單位】： 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所 中國科學(xué)院炭材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
【關(guān)鍵詞】： 毛線狀炭纖維 微觀結(jié)構(gòu) 化學(xué)氣相沉積 生長機(jī)理 催化劑載體 線狀結(jié)構(gòu) 催化劑前驅(qū)體 高分辨透射電子顯微鏡 微晶尺寸 激光拉曼光譜
【基金】：國家“863”項(xiàng)目(2006AA03Z564)~~
【分類號(hào)】：TQ342.742
【正文快照】： 1前言氣相生長炭纖維(VGCF)自被發(fā)現(xiàn)以來,一直受到人們的持續(xù)關(guān)注[1-5]。最初發(fā)現(xiàn)的VGCF是表面光滑、截面呈樹木年輪狀的平直炭纖維,其具有低密度、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱導(dǎo)電、化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)良性能[6-10]。隨后研究發(fā)現(xiàn),通過熱解碳?xì)浠衔铽@得的炭纖維形態(tài)多種多樣,有螺旋狀、

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