活化稀土金属以宏量制备单壁碳纳米管

编号：NMJS08989

篇名：活化稀土金属以宏量制备单壁碳纳米管

作者：冯利虎 何茂帅

关键词： 单壁碳纳米管 高选择性制备 稀土金属催化剂 化学气相沉积

机构： 青岛科技大学化学与分子工程学院

摘要： 过去的三十几年见证了制备单壁碳纳米管(SWNTs)的催化剂由传统金属到氧化物与碳化物的演变过程。由于传统催化剂所制备SWNTs的产量低且表征手段受限,因此难以建立催化剂组成与SWNTs手性分布之间的关系。基于此,利用稀土金属钕(Nd)作为催化剂,通过“碱性载体”策略,实现了SWNTs的宏量制备。SWNTs纯化后,通过多种电子显微技术以及光学表征手段对其进行了系统表征。700℃下,利用Nd催化剂实现了(6,5)型SWNTs的高选择性制备,与铁族金属催化剂所制备的SWNTs类似。基于Nd纳米粒子的低熔点特点,提出了Nd催化剂生长SWNTs的气-液-固成核机制,并利用生长动力学对SWNTs的手性分布进行了解释。