长度可达10-20cm。MWNT是由2—50层同轴碳管组成,每层管之间的距离同石爨的基平面问的距离相近。在每层管上碳原子沿轴向成螺旋状分布。多壁管内径通常为2一10nm.外径为1530nm,长度一般不超过100nm。2、储氢原理:3、碳纳米管的制备方法电弧法、激光蒸发法:所制备碳纳米管管直且结晶度高,一般为单壁碳纳米管,但产率较低,常常混有大量的杂质(如:石墨碎片、无定形碳和纳米碳颗粒等),可通过酸或碱处理,对碳纳米管进行分离提纯,去除这些杂质。催化裂解法:一般是催化剂的作用下,使含碳气体原料(如:一氧化碳、甲烷、乙烯、丙烯和苯等)分解,即在较高温度下使含碳化合物裂解为碳原子,当过渡金属作为催化剂时,碳原子附着在催化剂微粒表面上形成为碳纳米管。化学气相沉积法:具有反应过程易于控制,装置易于设计,所用原料成本低等优越性。用化学气相沉积法制备出来的碳纳米管产率高,可以有多样化的形貌,也可以控制得到直径尺寸均匀,甚至取向一致的碳纳米管,还可根据催化剂颗粒的大小、不同的载体、反应温度、压力、时间、模板对合成碳纳米管的大小、形貌、结构、排布等进行控制。4、碳纳米管形成机理碳纳米管的形成机理分析碳纳米管的形成机理复杂,在不同的制备工艺条件下,碳纳米管的生长过程不同,其形成机理各不同。一般研究碳纳米管形成机理的方法主要有:(1)根据实验得到的碳纳米管的结构特征,提出能解释其形成过程的机理;(2)使用分子反应动力学原理,模拟碳纳米管的微观生长历程。关于化学气相沉积法制备碳纳米管的形成机理目前普遍的观点认为碳纳米管的形成分为两个步骤:首先,在较高温度下,吸附在催化剂上的碳源气体分子裂解产生碳原子,然后碳原子从催化剂的一面扩散到另一面沉积形成碳纳米管。为了深入研究碳纳米管的生长过程,应采用先进的分子动力学研究方法和研究手段,包括:分子束技术、飞秒技术等,以便在分子水平上研究碳纳米管的形成机理。
全文预览
