流化床-化学气相沉积法可控及批量制备碳纳米管
简易的碳纳米管制备方法
简易的碳纳米管制备方法
简易的碳纳米管制备方法主要包括以下几种：
1. 化学气相沉积法（CVD）：这是一种较为常见的碳纳米管制备方法。
通过在催化剂作用下，将碳源气体（如甲烷、乙炔等）加热分解，生成碳纳米管。
催化剂可以是镍、铁、钴等金属，制备过程中需要控制气体流量、温度和反应时间等参数。
2. 激光烧蚀法：这种方法是将石墨或碳靶材置于真空环境中，利用激光束对其进行烧蚀，石墨或碳靶材在激光作用下蒸发并凝结成碳纳米管。
制备过程中需要调整激光功率、扫描速度和靶材距离等参数。
3. 电弧放电法：这种方法是通过电弧放电将碳源材料（如石墨、碳纤维等）分解，生成碳纳米管。
制备过程中需要控制电弧放电的电流、电压和放电时间等参数。
4. 模板法：模板法是将碳源材料涂抹在模板上，然后通过模板的孔隙形成碳纳米管。
这种方法可以制备具有有序排列结构的碳纳米管。
制备过程中需要选择合适的模板材料和孔径，以及控制碳源材料的浓度和固化条件。
5. 生物合成法：这种方法是利用生物体（如细菌、藻类等）的生物矿化作用，将碳源材料转化为碳纳米管。
制备过程中需要选择合适的生物体和培养条件，以及控制碳源材料的添加量和生物矿化时间。
需要注意的是，上述简易方法在制备碳纳米管时，可能存在产率、纯度和结构等方面的问题。
为了获得高质量的碳纳米管，通常需要对制备方法进行优化和改进。
同时，根据实际应用需求，还可以对碳纳米管进行功能化修饰和复合，以实现特定的性能。
化学气相沉积法制备多壁碳纳米管
化学气相沉积法制备多壁碳纳米管第35卷第11期2007年11月化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALSV ol.35No.1137?化学气相沉积法制备多壁碳纳米管张璐朱红林海燕曹旭东(1.北京交通大学理学院化学所,北京100044;2.渥太华大学化学工程学院,加拿大渥太华KIN6N5)摘要以带程序升温装置的管式电阻炉为实验装置,采用化学气相沉积法,在一定的工艺条件下裂解二茂铁与双鸭山精煤的混合物制备出多壁碳纳米管.采用透射电镜,Raman光谱以及X射线衍射技术对碳纳米管产物进行袁征,同时研究了碳纳米管的生长机理.关键词碳纳米管,煤,化学气相沉积Synthesisofmulti—walledcarbonnanotubesbychemicalvapordepositionmethodZhangLuZhuHongLinHaiyanCaoXudong(1.DepartmentofChemistry,SchoolofScience,BeijingJiaotongUniversity,Beiiing10004 4;2.DepartmentofChemicalEngineering,UniversityofOttawa,Ottawa,Ontario,Canada,KI N6N5)AbstractMulti-walledcarbonnanotubes(MWNTs)weresuccessfullypreparedbychemical vapordepositionmethodwiththemixtureofferroceneandShuangyashanfinecoalasreactants.Ahorizontaltu bereactorwithaprogram- mableheatingsysthemwasusedastheexperimentalinstrument.TheMWNTsproductswere characterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM),RamanspectroscopyandX-raydiffractiontechniques.Thegro wthmechanismofMWNTswasstudied.Keywordscarbonnanotube,coal,chemicalvapordeposition自碳纳米管(CNTs)发现以来_I],就以其独特的性质和潜在的应用前景引起了人们的广泛关注.有关CNTs的制备以及表征已经有大量的报道.CNTs的制备方法包括电弧法_2],激光蒸发法_3],化学气相沉积法(C,厂D)]等.其中,前两种方法需要较高的温度条件,制备的CNTs质量好,然而产量低,不适合工业化生产.相反,人们已证明CVD法可以用来大规模制备CNTs,它所需要的温度也相对较低(550～IO00~C)E.本研究采用CVD法,以带程序升温装置的管式电阻炉为实验装置,在一定的工艺条件下裂解二茂铁与双鸭山精煤的混合物制备多壁碳纳米管(MWNTs),同时研究了CNTs的生长机理.1实验部分1.1煤样固定碳和挥发分是表征煤中主要成分有机质性质的主要工艺性指标,灰分是煤中矿物质含量多少的度量指标_8].一般认为煤中固定碳含量高,意味着在化学气相沉积法中参与纳米碳材料形成的活性碳离子浓度高,从总体上有利于碳纳米管的形成.本方法采用的双鸭山精煤的固定碳含量达8O以上.对煤样进行粉碎,过140目筛.1-2化学气相沉积制备MWNTs反应装置是带有程序升温装置的管式电阻炉.其结构如图1所示.石英管的内径为18ram,长度为ll0cm.管式炉的有效温度区为300ram,位于石英管的中间部位.图1煤制多壁碳纳米管的实验装置图oeouples取适量精煤,与二茂铁以质量比1:3均匀混合,将其装入瓷舟中,再将瓷舟放入石英管的中央部位(反应区),通Nz50mL/min约15min排空.设置好反应时间3h和反应温度1000~C,开始加热.整个实验过程在N2保护下进行.实验结束后,在石英管管壁上及瓷舟中收产物.1.3M的表征用透射电镜(TEM,JEM-2010)观察碳纳米管粗产物的形貌,尺寸和结构.用Raman光谱(RenishawRM2000,632.8基金项目:国家863项目(2006AA03Z226);北京自然科学基金(29051001);国际合作项目(2OO6DFA6124O)作者简介:张璐(1985一),女,在读硕士,主要从事碳纳米管的研究.38化工新型材料第35卷nlTlHe-Nelaser)对产物的结构进行表征.产物的物相组成通过x射线衍射(XRD,XD-D1)观察.2结果与讨论为了研究碳纳米管的生长机理,采用TEM对产物进行表征,如图2所示.从图2a可以看出,有大量碳纳米管生成,同时存在一些杂质如催化剂颗粒和无定形炭等;图2b是单根碳纳米管的透射电镜图.可以看出,管径分布较均匀,碳管的端部封闭,含有金属催化剂颗粒,碳管管体中也存在一些金属颗粒,说明金属颗粒的催化作用可以在两侧同时进行,在制备过程中这些颗粒受到来自两侧的推力,被包覆在管体中_g,并造成碳管在颗粒处拐弯和变形的现象,如图2c所示.从图2c也可以看出,生成的碳管为MWNTs,碳管的内径和外径分布范围分别在4~10nm,24~40nm之间.图2碳纳米管的TEM图图3是碳纳米管的Raman光谱图.Raman光谱在1593.8cm处的G峰表明,制备的碳纳米管为MWNTs,与透射电镜的结果一致,这是由两个E2拉曼活性振动模式产生.G峰指示的是有序的石墨层结构;而出现在1329.2cm1处的D峰,由拉曼非活性呼吸振动模式A1造成的.它指示石墨层结构上的缺陷(不封闭的端口,无定形炭等)l】.两峰的强度比Ig/Id~l,说明合成的MWNTs有较大的缺陷,含有无定性炭等杂质,与TEM结果一致(图2所示),在其它以Fe为催化剂采用CVD法制备碳纳米管的文献中也有类似的发现_】3_. 没有出现呼吸振动峰(RBM),说明产物中没有单壁碳纳米管生成,进而说明该方法的合成选择性高.鼍想魑图3碳纳米管的Raman光谱碳纳米管粗产物的XRD谱图见图4.在20—26.处,该峰是碳纳米管的特征峰(002),它对应于石墨层片的间距0.34nm,说明MWNTs的层间距约为0.34nm.在20~45.左右,还发现了很强的峰,它是Fe和Fe3C的重叠峰.此峰的强度比碳纳米管的特征峰的强度高很多,说明产物中金属杂质占很大的比例.为了研究碳纳米管的生长机理,在相同的温度和时间条件下分别对二茂铁与精煤做了空白实验.TEM表征结果发现,单独裂解精煤时,产物中几乎没有碳纳米管;而单独裂解二茂铁时,产物中有许多纳米碳管,与裂解二者的混合物相比,该碳管的管长较短,管径较粗,约为6O～100nm;产物中也含有更多无定性炭,金属催化剂颗粒等杂质.该结果说明,采图4碳纳米管的XRD图用CVD法裂解二者混合物制备碳纳米管过程中,二茂铁作为催化物前驱体,在高温下分解出纳米级Fe原子和C原子,这两种原子形成Fe-C的固溶体,然后C原子从过饱和的固溶体析出,长出碳管;同时,Fe原子的催化作用是在碳管两侧同时进行的,导致生成的MWNTs管壁上缺陷多,石墨结构不完整,如图2和图3所示.精煤是许多有机和无机化合物的混合物,这些物质的化学结构间存在弱键,在一定条件下可断键释放出一系列烃类活性组分如烷烃和芳香烃等l2].在金属催化剂Fe原子的作用下,活性组分为CNTs的生长提供碳源此外,煤中含有较高含量的灰分物质表明,它可以提高纳米碳管的石墨化程度并促进金属的催化作用以致提高碳管产率[1415].裂解精煤与二茂铁混合物所得碳管形貌比单独裂解二茂铁所得碳管形貌好,杂质含量少,说明精煤中含有的灰分物质对碳管生长也起促进作用.3结论采用化学气相沉积法,在反应时间为2h,温度为1000℃,精煤与二茂铁的质量比为1:3的条件下,裂解精煤与二茂铁的混合物制得MWNTs.研究MWNTs的生长机理结果表明,二茂铁作为催化剂前驱体同时为碳纳米管的生长提供碳源;精煤既作为碳源,同时煤中含有的灰分物质在碳纳米管的生长过程中起到了重要作用.第11期张璐等:化学气相沉积法制备多壁碳纳米管?39?参考文献[1]Iijimas.Helicalmicrotubulesofgraphiticcarbon[J].Nature, 1991,354(7):56.L1OJ[2]JieshanQiu,ZhiyuWang,ZongbinZhao,eta1.Synthesisofdouble-walledcarbonnanotubesfromcoalinhydrogen-freeat一[111 mosphere[J].Fuel,2007,86:282—286.[3]程大典,余荣清,刘朝阳,等.碳纳米管的激光溅射产生[J].高等学校化学,1995,16(6):948—949.[121[4]ChengHM,LiF,SuG,etaLLarge-scaleandlow-costsyn—thesisofsingle-walledcarbonnanotubesbythecatalyticpyroly—sisofhydrocarbons[J].ApplPhysLett,1998,72:3282—3284.L13] [5]陈萍,王培峰,林国栋,等.低温催化裂解烷烃法制备碳纳米管[J].高等学校化学,1995,16(11):1783—1784.[6]孙晓刚,曾效舒.化学气相沉积法制备多壁碳纳米管研究[J]. 中国粉体技术,2002,8(5):34—36.L14j[7]DasguptaK,RamaniV enugopalan,SathiyamoorthynThe productionofhighpuritycarbonnanotubeswithhighyieldu—singcobaltformatecatalystoncarbonblack[J].MateLett,Ll5J 2007.,[8]邱吉山,韩红梅,周颖,等.由两种烟煤制备碳纳米管的探索性研究[J].新型炭材料,2001,16(4):1-5.GiuseppeG,RicardoV,JulienA,eta1.C2H6asanactivecar—bonsourceforalargescalesynthesisofcarbonnanotubasby chemicalvapordeposition[J].ApplCatal,2005,279:89—97.田亚峻,谢克昌,攀友三.用煤合成碳纳米管新方法[J].高等学校化学,2001,22(9):1456—1458.BakerRTK,HarrisPS,ThomasRB,eta1.Forraationof filamentouscarbonfromiron,cobaltandchromiumcatalyzed decompositionofacetylen[J].Catal,1973,30:86—95. 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基于气相沉积的碳纳米管材料的制备与应用
基于气相沉积的碳纳米管材料的制备与应用近年来，随着科技的飞速发展，碳纳米管（Carbon Nanotube，CNT）材料得到了广泛的研究与应用。
碳纳米管具有优异的力学、电学、热学等性能，成为了研究者们关注的热点。
而碳纳米管的制备技术就显得尤为重要了。
其中，气相沉积是一种常见而有效的制备碳纳米管的方法，因此本文将讨论碳纳米管的制备与应用，探索其未来的发展前景。
一、气相沉积法制备碳纳米管气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）是一种基于碳源的碳纳米管制备技术。
通常采用金属催化剂，如铁、镍或钴等，作为碳源的催化剂，使碳源在高温下与催化剂相互作用，生成碳纳米管。
碳纳米管的制备通常要经过以下几个步骤：1. 催化剂的制备。
在气相沉积过程中，催化剂的质量和形状都会对碳纳米管的性能产生影响。
通常，催化剂都是通过高温还原法来制备的。
2. 热处理。
在制备碳纳米管之前，需要进行前处理，如对催化剂进行高温热处理等，以提高催化剂的反应活性。
3. 碳源的供给。
常见的碳源包括乙烯、甲烷、丙烯等。
这些碳源按一定流量，在高温下向热处理后的催化剂表面提供碳源。
4.生长过程。
碳源被分解，产生碳原子并被吸附在催化剂表面形成碳纳米管。
二、碳纳米管在纳米科技领域的应用1. 碳纳米管在电学领域碳纳米管具有优异的电学性能。
它们的导电性与金属相当，也能作为半导体使用。
因此，在电极材料和电器元件方面有着广泛的应用。
例如，碳纳米管场发射显示器、柔性透明薄膜等。
2. 碳纳米管在机械领域碳纳米管的结构可作为纳米机械器件的构建单元，其高弹性和耐磨性属性则适合用来制作复杂的机械部件。
3. 碳纳米管在材料科学中的应用由于碳纳米管具有优异的力学性能以及化学稳定性，它们被广泛应用于材料科学领域，例如复合材料、强化材料等。
三、碳纳米管的应用前景展望碳纳米管的制备技术不断完善，其在医疗领域、新能源领域的应用也变得越来越广泛。
例如，碳纳米管可被用于制作纳米传感器，检测体内病变变化，也可用于制作太阳能电池、锂离子电池等。
碳纳米管的制备方法和应用
碳纳米管的制备方法和应用碳纳米管是由纳米级的碳原子构成的一种纳米材料，具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。
本文将探讨碳纳米管的制备方法以及其在材料科学、电子学和生物医学中的应用。
一、碳纳米管的制备方法目前，常见的碳纳米管制备方法主要有化学气相沉积法、电化学沉积法、电弧放电法和碳热还原法等。
化学气相沉积法是制备碳纳米管最常用的方法之一。
该方法利用金属催化剂（如铁、铜等）和含碳的气体（如一氧化碳、甲烷等）在高温下反应，生成碳纳米管。
这种方法可以控制碳纳米管的尺寸和结构，制备出高质量的碳纳米管。
电化学沉积法是一种较为简单和经济的制备方法。
通过在电极表面施加电压，使金属离子在电极上还原并沉积成碳纳米管。
这种方法可以在常温下进行，对环境友好，但产出的碳纳米管质量较低。
电弧放电法是一种高温高压条件下制备碳纳米管的方法。
通过在金属电极之间施加高电压，形成电弧放电，使电极表面的碳物质蒸发并在高温高压下形成碳纳米管。
这种方法制备出的碳纳米管尺寸较大，结构较不规则。
碳热还原法是使用碳源将金属氧化物还原成金属，并在高温下生成碳纳米管。
这种方法能够制备出高纯度的碳纳米管，但操作条件较为复杂。
二、碳纳米管在材料科学中的应用由于碳纳米管具有优异的力学性能、导电性和热导性，因此在材料科学中有广泛的应用。
碳纳米管可以添加到复合材料中，提高材料的力学性能和导电性。
此外，碳纳米管还可以用于制备超级电容器和锂离子电池，因为其具有较大比表面积和良好的电化学性能。
另外，由于碳纳米管具有较高的比表面积和孔隙结构，可以用作吸附剂来去除水和气体中的有害物质。
碳纳米管的应用还延伸到柔性电子学和传感器领域，用于制备柔性显示器件和高灵敏度的传感器，如压力传感器和化学传感器等。
三、碳纳米管在电子学中的应用碳纳米管由于其独特的电子性质，被广泛应用于电子学领域。
碳纳米管可以用作场发射源，用于制备高亮度和高分辨率的显示器件。
此外，碳纳米管也可以用于制备柔性电子器件，如柔性电池和柔性晶体管等，具有重要的应用价值。
碳纳米管的批量制备和应用
碳纳米管的批量制备和应用【摘要】摘要：碳纳米管作为当前研究的热点之一，在其批量制备和应用方面有着广阔的发展前景。
本文首先介绍了碳纳米管的制备方法，包括化学气相沉积、电弧放电等方法。
然后详细讨论了碳纳米管在电子领域、材料强化领域、医药领域和环境领域的应用，指出其在这些领域的潜在应用价值。
总结指出碳纳米管的批量制备和应用具有极大的发展潜力，未来将继续受到广泛关注并取得更多的创新成果。
通过本文的介绍，读者可以更全面地了解碳纳米管的制备与应用现状，为相关领域的研究和应用提供参考和启示。
【关键词】碳纳米管，批量制备，应用，电子领域，材料强化，医药领域，环境领域，发展前景1. 引言1.1 碳纳米管的批量制备和应用是当前研究的热点之一碳纳米管的批量制备和应用是当前研究的热点之一。
随着碳纳米管在电子、材料、医药和环境领域的广泛应用，对其批量制备和应用进行深入研究已成为科研工作者的关注焦点。
碳纳米管具有优异的导电性、热导性和机械性能，因此在电子领域被广泛应用于制备场效应晶体管、柔性传感器等器件。
在材料强化领域，碳纳米管的添加可以显著提升材料的强度和韧性。
在医药领域，碳纳米管被应用于药物输送、疗法和诊断。
在环境领域，碳纳米管被用于污水处理和环境监测等方面。
对碳纳米管的批量制备和应用进行研究，不仅可以推动其在各个领域的应用，也为碳纳米管的进一步发展提供了新的思路和可能性。
碳纳米管的批量制备和应用有着广阔的发展前景，将会对相关领域的科学研究和产业发展带来深远的影响。
2. 正文2.1 碳纳米管的制备方法碳纳米管的制备方法有多种，其中常用的方法包括化学气相沉积（CVD）、电弧放电、激光烧蚀、化学溶液法等。
在化学气相沉积方法中，通常采用金属催化剂，如铁、镍、钴等作为催化剂，将碳源气体（如甲烷、乙烯等）通过催化剂表面，在高温条件下裂解生成碳原子，最终形成碳纳米管。
这种方法制备的碳纳米管纯度高、长度均匀，适用于大规模生产。
电弧放电是一种较早期的碳纳米管制备方法，通过在惰性气体氛围中对碳源进行电弧放电，产生高温和高能量条件下，有利于碳原子聚合形成碳纳米管。
碳纳米管的制备方法
碳纳米管的制备方法碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）是一种具有优异性能和广泛应用前景的纳米材料，具有极高的比表面积、优异的导电性和热导率，因此在材料科学、纳米技术、能源存储等领域有着重要的应用价值。
碳纳米管的制备方法多种多样，下面将介绍几种常见的制备方法。
1. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
2. 弧放电法（Arc Discharge）。
弧放电法是一种较为简单的碳纳米管制备方法，通过在高温下将碳源（如石墨）和金属催化剂（如铁、钴、镍等）放电，产生高温等离子体，从而在合成碳纳米管。
弧放电法制备的碳纳米管质量较高，但是产率较低，且需要严格控制反应条件。
3. 化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition, CVD）。
化学气相沉积法是目前制备碳纳米管最常用的方法之一。
在CVD过程中，碳源气体（如甲烷、乙烯等）与载气（如氢气、氨气等）在高温条件下通过催化剂（如铁、镍、钴等）的作用下发生化学反应，生成碳原子，最终在催化剂表面形成碳纳米管。
CVD方法制备的碳纳米管质量较高，但是需要高温和高真空条件，设备成本较高。
4. 气相凝结法（Gas-phase Condensation）。
气相凝结法是一种通过在高温下将碳源气体（如甲烷、乙烯等）在惰性气体氛围中加热，然后通过快速冷却的方法制备碳纳米管。
在气相凝结法中，碳原子在高温下先形成团簇，然后在快速冷却的条件下形成碳纳米管。
这种方法制备的碳纳米管产率较高，但是质量相对较低。
5. 水热法（Hydrothermal Synthesis）。
化学气相沉积法制备碳纳米材料
文章标题：探究化学气相沉积法制备碳纳米材料在当今科技发展的浪潮中，碳纳米材料作为一种新型材料，具有许多引人注目的特性和潜在应用。
其中，化学气相沉积法是制备碳纳米材料的重要方法之一。
本文将深入探讨化学气相沉积法在制备碳纳米材料方面的应用，以便读者更全面地了解这一领域的发展。
一、化学气相沉积法简介化学气相沉积法是一种利用气体前体物质在高温和高压条件下进行化学反应，从而在固体表面沉积出薄膜或纳米结构的方法。
这种方法具有高纯度、可控性强、沉积速率快等优点，因此在碳纳米材料的制备中得到了广泛应用。
二、碳纳米材料的制备在化学气相沉积法中，通常采用碳源气体（如甲烷、乙烯等）作为碳原料，通过化学反应在合适的衬底上沉积出碳纳米材料。
还可以控制气体流量、沉积温度、压力等参数，以调控碳纳米材料的结构和性质。
三、碳纳米材料的结构特性利用化学气相沉积法制备的碳纳米材料，其结构和形貌可以通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜等手段进行表征。
观察到的碳纳米材料通常具有纳米管、纳米片、纳米粒等不同形态，且在结构上具有较高的结晶度和纯度。
四、碳纳米材料的应用前景由于化学气相沉积法制备的碳纳米材料具有优良的电学、光学和力学性能，因此在储能材料、传感器、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
碳纳米管可以作为高性能电极材料应用于锂离子电池中，纳米片可以作为柔性传感器应用于医疗领域。
五、个人观点和总结通过对化学气相沉积法制备碳纳米材料的详细探讨，我对这一领域有了更深入的了解。
我认为，化学气相沉积法在制备碳纳米材料方面具有重要意义，不仅可以实现碳纳米材料的精准控制，还可以拓展其在多个领域的应用。
随着科技的不断进步，化学气相沉积法必将为碳纳米材料的发展带来更多新的突破。
在本文中，我通过从简到繁的方式，分别对化学气相沉积法的原理、碳纳米材料的制备、结构特性和应用前景进行了全面评估。
通过对这些内容的深度探讨，相信读者已经对化学气相沉积法制备碳纳米材料有了更全面、深刻和灵活的理解。
化学气相沉积法制备碳纳米管的影响因素研究
化学气相沉积法制备碳纳米管的影响因素研究碳纳米管作为一种新型的纳米材料，因其独特的性质和广泛的应用前景备受研究者的关注。
而化学气相沉积法作为一种制备碳纳米管的主要方法之一，其影响因素对于制备高质量的碳纳米管具有重要意义。
1. 气体反应条件化学气相沉积法制备碳纳米管的过程中，气体反应条件是影响制备效果的首要因素。
在碳纳米管的生长过程中，不同的气体组成和气体流量都会对其性质产生影响。
在气体组成方面，碳纳米管的生长需要碳源和催化剂。
一般来说，碳源有烃类、芳香烃类等多种选择，而其中最常用的是甲烷。
催化剂则一般采用铁、镍、钼等金属。
在不同的催化剂下，甲烷的分解特性也会不同，因此催化剂与碳源的匹配非常重要。
此外，反应温度和气体流量也会对碳纳米管的生长产生影响，一般来说，较高的反应温度有助于碳纳米管的生长，但是过高的温度可能会导致碳纳米管产生过量的缺陷，从而影响其性质。
同时，气体流量的增加也会对碳纳米管的生长速度产生正面影响。
2. 催化剂性质催化剂的性质是在化学气相沉积法生长碳纳米管中不能忽略的影响因素之一。
对于催化剂的选择，其纯度、粒径、比表面积等参数都会对其催化效果产生影响。
对于纯度，其过高会导致催化剂和碳源之间的反应性变低，而过低则会使得产生大量不良的副反应。
粒径和比表面积则会影响催化剂对于碳源分解的效率。
一般来说，越小的催化剂粒径和越大的比表面积会使得碳源分解更为彻底，从而产生更高质量的碳纳米管。
3. 反应体系反应体系也是化学气相沉积法制备碳纳米管的一个关键影响因素。
在反应体系中，反应室、底片和其他材料的选择以及其各自的物理性质都会对产生碳纳米管的性质产生影响。
反应室的选择一般以其质量、气密性、内表面形貌等作为参考。
不同材料的底片和晶粒取向也会对于碳纳米管的形貌和性质产生影响。
同时，基底的物理性质，如热导率、热扩散系数等也会影响反应体系的热稳定性。
总的来说，化学气相沉积法制备碳纳米管的影响因素复杂多样，需要根据实际应用进行选择和调整。
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21-I-004
流化床－化学气相沉积法可控及批量制备碳纳米管
骞伟中＊，魏飞
清华大学化工系，100084,北京
E-mail: qianwz@
化学气相沉积法目前已经发展成为批量制备碳纳米管的最有效率方法之一。
而流化床－化学气相沉积法更是提供了大量碳纳米管充分生长的超大空间以及均匀的传热传质环境。
在此，本文将总结流化床－化学气相沉积法的主要核心。
1. 任何可以悬浮的颗粒均可以用流化床进行连续处理。
所以流化床－CVD法可以生产多种碳纳米管。
碳纳米管不
仅可以生长在微米级的聚团状多孔催化剂颗粒上，也可生长在毫米级的陶瓷球的表面上，还可以生长在层状无机氧化物的层间，以大量得到聚团状的碳纳米管或毫米级长度的碳纳米管阵列。
2. 双层变温流化床可以允许在不同级上的催化剂采用不同温度操作，从而可以调变催化剂的高温活性以便提高碳
纳米管的收率。
3. 下行床与湍动床耦合的反应器技术可以调变催化剂还原与碳沉积的平衡，还能充分利用催化剂的活性，从而大
批量制备高质量的单／双壁碳纳米管。
关键词：碳纳米管；流化床；化学气相沉积。
Large scale and controllable production of carbon nanotubes by fluidized bed-Chemical vapor deposition
Wei-zhong Qian*, Fei Wei
Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing,
100084,China
Chemical vapor deposition(CVD) has been developed as one of the most effective methods to produce carbon nanotubes to this date. Fluidized bed-CVD has the advantage of large reactor volume to offer sufficient space with uniform mass and heat transfer condition, which is crucial to the growth of carbon nanotubes in large quantities. Here, I will summarize the key point of fluidized bed CVD.
One, any suspended particles can be disposed continuously in fluidized bed, which allows the fluidized bed suitable for the production of many kinds of carbon nanotubes, whether grown on the micron-sized agglomerate catalyst particles, or on the surface of millimeter-sized ceramic spheres, as well as on the layered metal oxides. Thus fluidized bed- CVD is suitable for the mass production of agglomerate carbon nanotubes and the millimeter long vertically aligned carbon nanotube array.
Second, the temperature shift two-stage fluidized bed offers an unique operation of catalyst in different temperature zones in different positions, and is effective to tailor the catalyst activity for a high yield production of carbon nanotubes in high temperature.
Third, the coupled down reactor and turbulent fluidized bed reactor is effective to control the balance of catalyst reduction and carbon deposition, and to utilize the maximal activity of the catalyst in the production of high quality of single or double walled carbon nanotubes.
Keywords：Carbon Nanotubes; Fluidized Bed; Chemical Vapor Deposition.
4。