《甲醇辅助连续制备碳纳米管纤维及其性能研究》

技术简介：

在浮动催化化学气相沉积(FCCVD)法制备碳纳米管连续体的工艺中，一般采用碳源加二茂铁在氢气作用下催化生长碳纳米管连续体。整个工艺过程中需要外部供给大量的氢气，既需要消耗高品质氢能源，又会有较高的安全风险。根据甲醇高温裂解产生氢气的原理，由于甲醇可以在高温下分解生成氢气，本研究将甲醇添加到碳源中，以替代FCCVD工艺中的氢气。实验发现：随着甲醇与乙醇体积比的增加，形成碳纳米管连续体的过程中所需氢气量明显减少；当甲醇与乙醇体积比为6∶1时，能够在纯惰性气体氛围中稳定、连续地制备碳纳米管连续体。对得到的碳纳米管连续体采用532nm激光拉曼进行表征，其I_G/I_D值为3.24,表明碳纳米管结晶性良好。连续体经过水收集形成碳纳米管纤维，SEM表征显示纤维中的碳纳米管具有一定的取向性，力学拉伸测试其拉伸强度为330MPa。同时经计算发现：在达到相同效果的前提下，使用甲醇的效率是纯氢气的2.48倍。因此本工作提供了一种节能、安全的碳纳米管连续制备方法。

研发人员：邱昀淙;宋远强;李亚利;