碳纳米管的用途 ,碳纳米管用什么做?

碳纳米管用什么做

活性炭(或碳纳米管)中加入粘结剂(比如PTFE),还有酒精,用磁力搅拌器搅拌均匀,然后均匀的涂覆在泡沫镍表面,烘干后即制成了电极。活性炭和碳纳米管的导电性很好.基本的方法是这样,把炭材料、PVDF、导电剂炭黑按一定比例搅拌涂样,然后涂覆在泡沫捏上,干燥,做电化学测试,交流阻抗、循环伏安测试、充放电测试

碳纳米管用什么做

什么是炭纳米管、石墨烯、富勒烯,其制备方法和应用前景如何

石墨烯是单原子层的石墨,6个碳原子形成一个环,碳纳米管和富勒烯都是石墨烯卷曲成的。目前石墨烯最火,碳纳米管研究最成熟。

什么是炭纳米管、石墨烯、富勒烯,其制备方法和应用前景如何

碳纳米管为何能导电

要用能带理论解释,碳原子的径向p轨道重叠形成能带。

对于金属性碳纳米管,价带和导带是部分重叠的,相当于一个半满能带,电子可以自由运动,显示出金属般的导电性。

对于半导体性碳纳米管,价带和导带之间带隙较小,室温下价带电子即可跃迁到导带中导电。

碳纳米管有哪些化学性质

1,有独特的电学性质,这是电子的量子限域效应所致,电子只能在单层石墨片中沿纳米管轴向运动 2,具有和金刚石相同的热导和独特的力学性质

碳管的结构

合成方法1:电弧法

传统的电弧法是在充有一定压力惰性气体的反应室内,在一根纯石墨电极作为阴极,填充催化剂的石墨电极为阳极,通过高频或接触引起电弧产生高温,蒸发石墨阳极,碳原子在催化剂的作用下进行结构重排沉积,可以制得单壁纳米碳管。1993年日本学者Iijima就是用这种方法首次获得了单壁碳纳米管,但其含量很低。陈永胜等改进了电弧法,称取1.16克碳纤维,18.68克石墨粘合剂,3.23克镍粉,1.48克氧化钇粉,用混合器搅拌均匀,然后在磨具中压制成电极(12x300m),在1100℃焙烧24小时制成消耗电极。用该消耗电极做阳极,石墨电极做阴极,阳极与阴极轴向相对,阳极与阴极的极间距离保持在3-5mm之间,在6.8-7.3×104Pa的氩气保护下、电流100-150安培,电压15-25伏的范围内进行电弧放电,反应时间为2小时,反应完成后,在反应器内的两极周围及反应器内壁可收集网状或纸状单壁碳纳米管产物4克。

合成方法2:化学气相沉积法

化学气相沉积法是通过含碳气体在催化剂的催化作用下裂解得到碳纳米管,产率较高。如用Ni/RE/Cu催化剂化学气相沉积制备碳纳米管,首先制备将六水硝酸镍、六水硝酸钇或六水硝酸铈和浸泡后的铜粉按质量比加入到去离子水中得到硝酸镍溶液,向该溶液中加入氢氧化钠溶液至中和反应,得到Ni(OH)2/Y(OH)3/Cu或Ni(OH)2/Ce(OH)3Cu三元胶体。三元胶体经洗涤、过滤、干燥、研磨、煅烧,得到Ni/Y/Cu或Ni/Ce/Cu催化剂前驱体。将前驱体置于石英反应管中,通入氢气还原后再通入混合反应气进行催化裂解反应,得到碳纳米管与催化剂的混合粉末,然后经浓硝酸处理得到纯的纳米碳管。这种方法制备的碳纳米管质量好,纯度高,管径分布均匀,管壁洁净,特别适用于制备碳纳米管增强金属复合材料。

3.催化热分解法

催化热分解法一般使用含碳有机物作碳源,反应过程分为400-600℃和700-1000℃两个阶段。400-600℃时,固态材料中的桥键断裂生成自由基,脂肪侧链和含氧官能团裂解生成气态烃,芳香结构脱氢缩聚为大分子片层,这些自由基碎片、气态烃和芳香族大分子等物质,成为碳纳米管生长的碳源;700-1000℃时,第一阶段生成的含碳分子首先分解为气态的碳原子,然后碳原子在熔融的催化剂表面溶解,并扩散到内部,当催化剂内部达到饱和时,碳原子从催化剂的顶部析出,并自组装为卷曲的石墨网状的片层结构,逐层生长,直到催化剂颗粒失活,碳纳米管停止生长。如以煤等固态碳材料为母料,配以一定比例的溶剂水和催化剂,搅拌浸渍后抽滤、烘干,然后置于密闭容器中以一定升温程序进行髙温热解反应,反应结束后对固态产物进行洗涤和超声震荡,制得碳纳米管。

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