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气相生长碳纤维(VGCF)的制备方法——基板法
文章来源: 行业新闻   发表时间:2016-12-08 16:59:25

 基板为陶瓷板或石墨板,这种方法是预先将催化剂分布在基板上,将基板放入石英(或陶瓷)反应器中,其温度为600~1100t,然后将氢气和气相烃类的混合物导入反应器中进行催化热解反应,催化剂上即可产生大量的VGCF。

  
(1)铁系催化剂

  文献报道,原料选用苯、甲苯、轻油等,载气使用氢气、氩气、氦气,均需充分干燥,催化剂为超微金属微粒,粒度以30nm以下为宜,一般采用过渡金属氧化物如氧化铁等。将超微粒子以乙醇调制成黏稠物,然后涂布在基板上,每平方毫米约有几十至几万个金属微粒。碳氢化合物和载气的混合比:1/9~2/8。以苯为原料时控制其分压为24kpa(相应的恒温水浴温度为47~57℃);气体流量约为100~300ml·min;反应温度为900~1300℃般控制1100℃左右;生长周期1~2h。调节好上述工艺条件,通常能以1mm·min的生长速度长出碳纤维。条件控制适宜时,生长速度可达30~50mm·min,形成的碳纤维直径在1~100μm,长度大于300mm左右。铁系催化剂生成直线形碳纤维,如采用活动基板,就可实现连续化制备VGCF。


  (2)镍系催化剂

  当基板上放置镍箔、镍颗粒为催化剂时,生成螺旋形的VGCF。由于助催化剂不同,生长出来的螺旋形VGCF形态产率也各不一样。

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