负载Fe介孔分子筛模板下CVD法制备高纯度碳纳米管

本文主要探讨了以负载铁的介孔分子筛作为催化剂,如Fe/MCM-41和Fe/ABW,在化学气相沉积法（CVD）下合成碳纳米管（CNTs）的过程。研究者针对反应温度、催化剂种类以及催化剂预处理对CNTs纯度和形态的影响进行了深入研究。他们发现，在700℃的反应温度下，经过氢气还原处理的两种不同催化剂能够促使生成直径均匀在20-30纳米范围内、结晶程度较高的CNTs。 CVD法在CNTs的制备过程中起着关键作用，催化剂载体的选择和其与催化剂之间的相互作用直接影响到CNTs的生成效率和质量。介孔分子筛由于其独特的孔道结构，能够提供良好的活性位点和物质传输通道，从而优化催化剂性能。文章强调了催化剂预处理对于提高CNTs纯度的重要性，可能是通过去除杂质或优化催化剂表面状态来实现的。 研究者利用先进的表征技术，如场发射扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和X-射线衍射仪（XRD），对合成的CNTs进行了细致的结构和形貌分析，这有助于理解CNTs的生长机制。通过这些分析，他们推测可能涉及气体分子在高温下的化学反应，以及催化剂表面的催化活性对CNTs生长路径的选择。 该研究不仅提供了有效合成高质量CNTs的方法，而且为介孔分子筛在纳米材料合成中的应用以及催化剂设计提供了新的思路。此外，它还强调了在纳米材料制备过程中，反应条件的精确控制和优化对于最终产品性能的决定性作用。 这篇研究对于推动碳纳米管的工业生产和基础研究具有重要意义，特别是在探索新型催化剂载体及其对纳米材料生长过程的影响方面，为未来高性能碳纳米管的规模化生产奠定了理论和技术基础。