可控合成碳纳米纤维、碳纳米管和碳纳米螺旋的方法

摘要

可控合成碳纳米纤维、碳纳米管和碳纳米螺旋的方法，利用水溶性盐(Na2CO3或NaNO3)催化乙炔实现碳纳米纤维、碳纳米管、碳纳米螺旋的可控合成，首先对Na2CO3或NaNO3小颗粒进行两种简单的预处理以获得其粉末作为催化剂粉末；将所得催化剂粉末放置于管式反应器中，在氩气的保护作用下将整个装置的温度升至乙炔所需的裂解温度400至550℃；之后关闭氩气，通入乙炔，在Na2CO3或NaNO3催化剂粉末表面原位催化裂解乙炔；反应温度分别控制在450±5℃和500±5℃或400±5℃，450±5℃，反应时间4-8个小时后即可获得黑色的不同结构碳纳米材料。本发明首次采用商品级原料，且环境友好、无污染，制备工艺设备简单。

主权项

可控合成碳纳米纤维、碳纳米管和碳纳米螺旋的方法，利用水溶性盐(Na2CO3或NaNO3)催化乙炔实现碳纳米纤维、碳纳米管、碳纳米螺旋的可控合成，其特征是步骤为：首先对Na2CO3或NaNO3小颗粒进行两种简单的预处理以获得其粉末作为催化剂粉末；将所得催化剂粉末放置于管式反应器中，在氩气的保护作用下将整个装置的温度升至乙炔所需的裂解温度400至550℃；之后关闭氩气，立即通入乙炔气体，在Na2CO3或NaNO3催化剂粉末表面原位催化裂解乙炔；反应温度分别控制在450±5℃和500±5℃或400±5℃，450±5℃，反应时间4‑8个小时后即可获得黑色的不同结构的碳纳米材料样品。