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第一章引言
1.1 课题背景
1.2 碳纳米管简介
1.2.1 碳元素的性质
1.2.2 碳纳米管的发现
1.2.3 碳纳米管的结构
1.2.4 碳纳米管的性质与应用
1.3 碳纳米管的制备技术
1.3.1 电弧法(Arc-Discharge)
1.3.2 激光蒸发法(Laser-Vaporization)
1.3.3 化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)
1.3.4 火焰法(Flame Synthesis)
1.4 本文的研究内容和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.5 本章小结
第二章 V型热解火焰实验系统的设计及实验方法
2.1 实验系统设计
2.1.1 V型热解火焰燃烧器
2.1.2 通风橱
2.1.3 气体质量流量控制器
2.1.4 冷却系统
2.1.5 热电偶测温系统
2.2 V型热解火焰
2.2.1 中心反应区
2.2.2 两侧加热区
2.3 实验原料
2.3.1 合成气体
2.3.2 催化剂
2.3.3 基板
2.4 实验步骤
2.5 本章小结
第三章 V型热解火焰合成产物分析
3.1 纳米材料表征技术
3.1.1 扫描电子显微镜
3.1.2 透射电子显微镜
3.2 碳纳米管
3.3 特殊结构的碳纳米管
3.3.1 "豆荚型"碳纳米管
3.3.2 "变径型"碳纳米管
3.3.3 "人字型"碳纳米管
3.3.4 "填充型"碳纳米管
3.4 碳纤维
3.5 本章小结
第四章 V型热解火焰合成碳纳米管的影响因素
4.1 一氧化碳
4.1.1 一氧化碳的性质
4.1.2 一氧化碳的作用及其影响
4.2 氢气
4.2.1 氢气的性质
4.2.2 氢气的作用及其影响
4.3 惰性气体的作用及其影响
4.4 催化剂的影响
4.5 取样时间的影响
4.6 本章小结
第五章 V型热解火焰合成碳纳米管的机理探讨
5.1 碳纳米管的合成机理
5.1.1 催化剂颗粒的形成
5.1.2 碳源气体的吸附
5.1.3 碳原子的扩散
5.1.4 碳纳米管的成核与长大
5.2 本章小结
第六章结论与展望
参考文献
致谢
在学期间发表论文和参加科研情况

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DOI:10.7666/d.D517661

V型热解火焰合成碳纳米管基础研究

李磊

华北电力大学;华北电力大学(北京)

引用

收藏

摘要：

碳纳米管是一种综合性能十分优异的碳材料,利用火焰法可控、大量合成碳纳米管也是一个全新的研究领域。本文设计了V型热解火焰燃烧系统以合成碳纳米管,利用V型热解火焰燃烧器中间管一氧化碳的歧化反应和加氢反应提供碳源,两侧管的乙炔/空气预混火焰提供热源,采用喷雾热解法或涂覆法引入催化剂。实验发现反应气体组分、取样时间、催化剂引入方式等均对碳纳米管的合成有重要影响,结合试验现象对碳纳米管的合成机理进行了探讨。V型热解火焰法成功合成了形貌、数量较好的碳纳米管,而且合成过程可控、效率高、设备简单,具有大量生产碳纳米管的潜力。

关键词：碳纳米管;火焰法;热解火焰燃烧器;合成机理

授予单位：华北电力大学;华北电力大学(北京)

授予学位：硕士

学科专业：热能工程

导师姓名：孙保民

学位年度：2009

语种：中文

分类号：TB383;TK223.23

页数：68

在线出版日期：2014-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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