甲烷催化裂解制备毛线状炭纤维及其微观结构

【摘要】：以甲烷为碳源,硫酸亚铁为催化剂前驱体,通过化学气相沉积在石墨基板上制得毛线状炭纤维。扫描电子显微镜观察得知所制炭纤维具有毛线状结构,由许多直径更小的子纤维交叉合并而成。单束毛线状炭纤维的直径为4μm~8μm。高分辨透射电子显微镜显示构成纤维的碳层排列不平直,存在偏转角,有序排列的碳层被分割成许多有序微晶区域。进一步采用X射线衍射和激光拉曼光谱等分析手段对其微观结构进行表征,表明毛线状炭纤维中碳层排列有序度较高,石墨微晶尺寸较大(La≈5nm),层间距较小(d002=0.340nm)。推测毛线状炭纤维生长机理符合"吸附-扩散-析出"过程,形成毛线状结构主要由催化剂颗粒直径决定。 【作者单位】： 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 中国科学院炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所
【关键词】： 毛线状炭纤维 微观结构 化学气相沉积 生长机理 催化剂载体 线状结构 催化剂前驱体 高分辨透射电子显微镜 微晶尺寸 激光拉曼光谱
【基金】：国家“863”项目(2006AA03Z564)~~
【分类号】：TQ342.742
【正文快照】： 1前言气相生长炭纤维(VGCF)自被发现以来,一直受到人们的持续关注[1-5]。最初发现的VGCF是表面光滑、截面呈树木年轮状的平直炭纤维,其具有低密度、高强度、高导热导电、化学稳定性高等优良性能[6-10]。随后研究发现,通过热解碳氢化合物获得的炭纤维形态多种多样,有螺旋状、

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