CNTs的纯化 - 360文档中心

碳纳米管的过氧化氢法纯化研究

碳纳米管的过氧化氢法纯化研究摘要本文首先介绍碳纳米管的发现，碳纳米管的结构；详细介绍了碳纳米管的制备的方法，重点讲述碳纳米管的各种纯化方法;也对碳纳米管的应用进行描述，对碳纳米管的未来提出展望。

实验部分首先讲述了用来制备碳纳米管的催化剂的制备，接着讲述碳纳米管的制备，重点讲述用过氧化氢纯化碳纳米管的整个实验流程，并把实验中遇到的问题，以及如何解决这些问题进行了阐述。

最后把实验数据进行处理，将纯化后的碳纳米管做表征，通过扫描电子显微镜，拉曼普图和热重分析的研究，得出在此条件下过氧化氢法纯化碳纳米管的最佳浓度。

关键词：碳纳米管过氧化氢纯化扫描电子显微镜拉曼光谱热重分析Oxidative purification of catalytically prepared carbon nanotubeswith H2O2AbstractKey Words: Carbon nanotubes; H2O2; Purification; SEM;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章文献综述 (1)1.1 碳纳米管的结构 (1)1.2 碳纳米管的制备 (1)1.2.1电弧法 (1)1.2.2催化法 (2)1.2.3激光蒸发法 (3)1.3 碳纳米管的纯化 (3)1.3.1物理纯化方法 (4)1.3.2 化学纯化法 (5)1.3.3 综合纯化法 (8)1.4 碳纳米管的应用 (9)1.5 展望 (9)第二章实验部分……………………………………………………………2.1催化剂的制备 (9)2.2 碳纳米管的制备 (9)2.2.1制备碳纳米管的仪器2.2.2碳纳米管的制备2.3过氧化氢法纯化碳纳米管 (10)2.2.2 网站导航的表现形式 (12)2.3 使用所见既所得工具创建网站导航 (14)2.4 网站导航设计的一般原则 (17)……结语 (104)参考文献 (106)致谢 (107)文献综述自从1991年日本NEC的lijima用真空电弧蒸发石墨电极，并对产物作高分辨率透射电镜（HRTEM）分析，发现了具有纳米尺寸的碳的多层管状物碳纳米管（CNTs）,碳纳米管特殊的结构以及性能引起了科学家的兴趣。

多壁碳纳米管的纯化方法

多壁碳纳米管的纯化方法多壁碳纳米管（Multiwalled carbon nanotubes，简称MWCNTs）是由多个同心圆的石墨层所构成的碳纳米管结构。

在制备过程中，MWCNTs 往往伴随着杂质和残留物，因此需要进行纯化处理以去除这些杂质，以保证其物理和化学性质的纯净性。

本文将介绍一些常用的多壁碳纳米管的纯化方法。

1.酸洗法：酸洗法是最常用的多壁碳纳米管纯化方法之一、首先，将MWCNTs加入到强酸（如浓硝酸和浓硫酸的混合物）中，然后在搅拌的条件下进行酸洗。

酸洗的过程可以去除大部分的杂质和残留物，如金属催化剂、沉淀物和有机物。

洗涤完毕后，用去离子水或酒精洗涤脱离酸性环境，并使用离心机将碳纳米管进行沉淀、干燥和分散。

2.热处理法：热处理法是另一种常用的多壁碳纳米管纯化方法。

该方法通过高温处理MWCNTs来去除残留的催化剂和有机物。

在热处理的过程中，MWCNTs通常被置于空气或惰性气体气氛中进行。

其中，空气气氛中的高温处理（通常在500-600摄氏度）会氧化MWCNTs表面的残留有机物，而惰性气体气氛中的高温处理（通常在700-1000摄氏度）可以去除残留的催化剂。

3.离子液体浸渍法：离子液体浸渍法是一种相对温和的多壁碳纳米管纯化方法。

首先，将离子液体溶解在合适的溶剂中，然后将MWCNTs置于溶液中浸泡。

通过离子液体的相互作用，MWCNTs表面的杂质和残留物可以与离子液体结合并溶解，从而达到纯化的目的。

最后，用溶剂将MWCNTs洗涤干净，并用离心机进行沉淀、干燥和分散。

4.气相氧化法：气相氧化法是一种纯化效果较好的方法，可以去除大多数的残留物和杂质。

在气相氧化法中，MWCNTs通常被置于高温氧气或臭氧气氛中进行氧化处理。

这样可以使残留的有机物氧化为揮发性物质并挥发出去，同时氧化能够引发石墨层之间的氧化和断裂，有助于去除残留的催化剂。

总结起来，多壁碳纳米管的纯化方法有酸洗法、热处理法、离子液体浸渍法和气相氧化法等，每种方法都有其特点和适用场景。

碳纳米管吸附性能的研究.

摘要炭吸附材料由于具有较大的比表面积，稳定的物理、化学性质，具有较强的吸附性能，已成为最具代表性的一类空气净化材料。

碳纳米管具有一些独特的性质，如特殊的导电性能、力学性质及物理化学性质等。

因此碳纳米管自出现以来即引起关注并广泛应用于诸多科学领域。

碳纳米管（CNTs）由于具有较大的比表面积，因此具有良好的吸附能力，现在已经被应用于储氢及吸附剂等领域。

本次研究主要是针对CNTs的吸附能力，通过KOH活化的方法进一步增大CNTs的比表面积，进行甲基橙吸附实验并探索活化需要的最佳碱炭比，之后通过改变其它因素如震荡时间及CNTs的用量进一步探究CNTs的吸附能力。

关键词：吸附材料；碳纳米管；活化；AbstractCarbon adsorption material has larger specific surface area, stable physical and chemical properties, with strong adsorption properties, has become a kind of the most representative materials of air purification. Carbon nanotubes have some unique properties, such as special conductive properties, mechanical properties and physical and chemical properties. Therefore carbon nanotubes since there has caused concern and that is widely used in many fields of science.As Carbon nanotubes (CNTs) has a larger surface area, it has a good adsorption capacity, has now been applied to the field of hydrogen storage and adsorbent.This study focuses on the adsorption capacity of CNTs. Using the KOH activation method increase the specific surface area of CNTs. For methyl orange adsorption experiments and explore the best alkali activated carbon ratio required. Then chang other factors such as the shock time and the amount of CNTs to further explore the adsorption capacity of CNTs.Keywords: Adsorption material; Carbon nanotubes; Activation;目录1绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2本文研究的内容和意义 (2)1.2.1实验研究的主要内容 (2)1.2 .2研究意义 (2)1.3碳纳米管的结构与特性 (2)1.3.1碳纳米管的结构 (2)1.3.2碳纳米管的吸附特性 (3)1.4碳纳米管的纯化 (4)1.5碳纳米管的活化 (5)2碳纳米管的KOH活化实验 (7)2.1活化实验方案设计 (7)2.2仪器与试剂 (7)2.3实验内容及过程 (7)2.4实验误差分析 (8)3碳纳米管吸附甲基橙实验 (10)3.1甲基橙吸附实验目的 (10)3.2仪器与试剂 (10)3.3实验内容及过程 (10)3.4数据分析及实验结论 (11)4其它因素对甲基橙吸附的影响 (15)4.1震荡时间对吸附效果的影响 (15)4.2碳纳米管用量对吸附效果的影响 (17)5结论 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1绪论1.1课题研究背景随着室内装修的不断升温，各种建筑材料的广泛应用，由此引发的室内空气污染越来越受到人们的关注，其中主要的污染物为来源于油漆、胶合板、刨花板、内墙涂料、塑料贴面等材料中的甲醛、苯、VOC(Volatile Organic Compounds)等挥发性有机物。

碳纳米管的结构_制备及修饰

●自Iijima [1]首次用高分辨透射电镜发现碳纳米管(CNTs)后,碳纳米管及其相关材料以其独特的性质、新颖的结构及许多潜在的应用前景引起了人们极大的兴趣和关注,而用纳米材料来修饰和填充碳纳米管成为人们研究的热点之一[2-4]。

探索碳纳米管的物理、化学性能及其在各个领域中的应用也成为众多科研工作者研究的目标。

碳纳米管的结构比较特殊是由类似于石墨的六边形网络所组成的管状物,独特的纳米中空结构、封闭的拓扑构型及不同的螺旋结构等使其具有大量特殊的优异性能,如导电性好，耐热，机械强度比较高，耐腐蚀，有自润滑性和生物相容性等。

这些优异特性使得碳纳米管在复合材料、储氢材料、催化剂材料等方面有着巨大的应用潜力。

纳米中空结构使得它有可能作为一种纳米反应器[5]。

作为碳家族的新成员,它有合适的孔径分布,便于金属组分更好地分散[6]。

它独特而又稳定的结构及形貌,尤其是表面性质,能依据人们的需要进行不同方法的修饰,使其适合作为新型催化剂载体[7-8]。

1碳纳米管的性质1.1碳纳米管的结构碳纳米管可分为单壁碳纳米管（SWNTs ）和多璧碳纳米管（MWNTs ）。

碳纳米管可看作是由石墨烯层片卷成、直径为纳米尺度的圆桶,其两端由富勒烯半球封帽而成。

多壁碳纳米管则是由若干个单层管同心套迭而成的，石墨碳原子中的4个价电子只有3个成键,形成六边形的平面网状结构。

这种排列使石墨中的每个碳原子有一个未成对电子,这个未成对电子围绕着这个碳环平面高速运转,因而使石墨具有较好的导电性，碳纳米管中存在大量的六边形结构，当六边形往外逐渐延伸成为五边形时，会造成碳纳米管突出；而形成七边形时碳纳米管则凹进。

这样就形成了碳纳米管独特的纳米中空结构、封闭的拓扑构型及不同的螺旋结构。

而碳纳米管也由于如此的特殊结构具有了一系列卓越的性质。

1.2碳纳米管的制备电弧法制备碳管的基本原理是在两个相距很近的石墨电极间加上高电压以至放电，放电电弧产生的高温使得阳极石墨棒上的碳物质迅速蒸发，随后蒸发物质中的碳原子以团簇为单元组成多种碳物质形态，沉积于阴极和反应腔壁上，碳纳米管是其中的沉积产物之一。

CNTs-碳纳米管简介

碳纳米管（ CNTs ）介绍
简介
碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs) 于1991年由NEC(日本电气)筑波研究所的饭岛澄男(Sumio Iijima)首次以论文的形式报道出来的
文献一
单壁碳纳米管的首次介绍
文献二
图示
图片来源：刘剑洪，吴双泉，碳纳米管结构及其应用，深圳大学理工学报，2013
分析
1 、碳纳米管可看成是由石墨片层绕管轴（ tube axis ）卷曲而成 , 不同的卷曲方式所得的结构不同，其性质也会不同。 2 、卷曲时石墨片层中保持不变的六边形网格与碳纳米管轴向之间可能会出现夹角即螺旋角。 3 、螺旋角不同代表其旋转程度的不同，一个纳米管的旋转由管轴和螺旋角两者决定。 4 、碳纳米管的封口通常有曲面、多边形或锥型面所完成。（一般为五边形与七边形的组合）
图9 展开的碳纳米管
分析
1、作者不认为是蛋卷型结构，理由如下：如果是这种蛋卷结构，那么这种细管会有覆盖边缘存在（edge overlaps on their surfaces），但实验中并没有观察到）。 2、在不同的管形貌观察中，作者提出了一个纳米管生长的模型，即：每个纳米管在根部开始各自独立的螺旋生长，但其具体的生长机理是未知的，但可肯定的是它与传统的螺旋位错是不一样的，因为它有圆柱状的点阵。 3、目前也还无法得到具有清晰横截面的多壁碳纳米管试样。
分析
图9 通过电子显微镜看到的图像（图中黑色为Fe3C等杂质）由图可知纳米管通常聚集一起呈捆状（由于范德华力的作用），但孤立、单独的纳米管同样存在。
分析
图10 纳米管直径大小统计
1 、在电子显微镜下挑选了 60 根纳米管，对他们的直径进行了了统计，发现在 0.8nm和1.05nm周围的数量较多； 2、右图对一根直径为1.37nm的纳米管进行电子衍射。

碳纳米管的结构、性能和应用

碳纳米管的制备、性质和应用摘要：综述了碳纳米管的研究进展，简单地介绍了单层碳纳米管和多层碳纳米管的基本形貌、结构及其表征，列举了几种主要的制备方法以及特点，介绍了碳纳米管优异的物理化学性质，以及在各个领域中潜在的应用前景和商业开发价值。

Abstract: the article reviews the study progress in nanotubes, and gives a brief introduction to single-layer carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes of their morphology, structure and characterization. At the same time ,the commonly used ways of preparation and principlesas well as the applications and research prospect of carbon nanotubes are also presented.Key words: carbon nanotubes ; preparation; application前言仅仅在十几年前，人们一般认为碳的同素异形体只有两种：石墨和金刚石。

1985年，英国Sussex大学的Kroto教授和美国Rice大学的Smalley教授进行合作研究，用激光轰击石墨靶尝试用人工的方法合成一些宇宙中的长碳链分子。

在所得产物中他们意外发现了碳原子的一种新颖的排列方式，60个碳原子排列于一个截角二十面体的60个顶点，构成一个与现代足球形状完全相同的中空球，这种直径仅为0.7nm的球状分子即被称为碳60分子1-2。

此即为碳晶体的第三种形式。

1991年，碳晶体家族的又一新成员出现了，这就是碳纳米管。

日本NEC公司基础研究实验室的Iijima教授在给《Nature》杂志的信中宣布合成了这种一种新的碳结构3。

CNTs 处理方法

本实验所使用的碳纳米管是多壁CNTS，其中含有多种杂质如有机物等，故，先要对CNTS进行处理，以消除杂质，处理方法有两种即：浓硝酸处理法和Fenton 处理法。

1）浓硝酸处理碳纳米管①称量碳纳米管3g，量出浓硝酸300ml；②将CNTS和浓硝酸置于三口烧瓶，将烧瓶置于DHT型搅拌恒温电热套上；③加热至120℃，保温4小时；④处理的混合物倒入大烧杯，静置24小时；⑤抽滤，用去离子水进行抽滤；⑥干燥，将处理的碳纳米管放于干燥箱进行干燥；⑦装袋备用。

注意：浓硝酸具有强烈的腐蚀性，使用要小心，注意防护，加热过程中会释放出大量的NO和NO2，故，注意通风。

2）Fenton处理碳纳米管H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。

同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。

可见,Fenton 试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。

Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。

研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton 试剂类似而称之为类Fenton体系。

如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即时产生的,减少了·OH被Fe2+还原的机会,可提高·OH的利用效率。

若在Fenton 体系中加入某些络合剂(如C2O2-4、EDTA等),可增加对有机物的去除率。

当有光辐射(如紫外光、可见光)时,Fenton试剂氧化性能有很大的改善。

UV/Fenton法也叫光助Fenton法,是普通Fenton法与UV/H2O2两种系统的复合,与该两种系统相比,其优点在于降低了Fe2+用量,提高了H2O2的利用率。

这是由于Fe3+和紫外线对H2O2的催化分解存在协同效应。

纳米碳管的提纯方法及其优缺点

研究生考试试卷评分考试科目：新材料制备技术课程编号：y09521086专业：姓名:学号：纳米碳管的制备及提纯摘要：近年来碳纳米管的发展取得了相当大的进步，随着大量制备纳米碳管特别是单层纳米碳管的技术日趋成熟，进一步探索纳米碳管的物理、化学性质、提纯逐渐成为研究的重点。

本文总结了纳米碳管的制备工艺，并说明了制备纳米碳管的方法主要有电弧放电法、化学气相沉积法，热解聚合物法、气体燃烧法和激光蒸汽法等。

为了更准确地测量纳米碳管的各种性能及实现其最终的广泛应用，在继续研究制备高纯度纳米碳管技术的同时，对已有低纯度的纳米碳管原料进行分离、提纯和富集日益摆在众多研究人员的日程中来。

目前已有多种提纯纳米碳管的方法被提出，本文根据分离提纯的方式不同，归纳为化学提纯方法和物理提纯方法两大类，并分别介绍了优缺点。

关键词：纳米碳管，制备，提纯，优缺点。

1纳米碳管简介及制备方法碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。

它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。

层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。

由于其独特的结构，碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价。

纳米管具有奇异的物理化学性能，如独特的金属或半导体导电性、极高的机械强度、储氢能力、吸附能力和较强的微波吸收能力等，90年代初一经发现即刻受到物理、化学和材料科学界以及高新技术产业部门的极大重视。

应用研究表明，碳纳米管可用于多种高科技领域。

如用它作为增强剂和导电剂可制造性能优良的汽车防护件；用它作催化剂载体可显著提高催化剂的活性和选择性；碳纳米管较强的微波吸收性能，使它可作为吸收剂制备隐形材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料等。

碳纳米管被认为是一种性能优异的新型功能材料和结构材料，世界各国均在制备和应用方面投入大量的研究开发力量，期望能占领该技术领域的制高点。

碳纳米管(CNTs)

碳纳米管（CNTs）班级：材料化学班姓名：唐建学号：20110513427摘要：1991年日本NEC公司的饭岛纯雄(Sumio Iijima)首次利用电子显微镜观察到中空碳纤维，直径一般在几纳米到几十个纳米之间，长度为数微米，甚至毫米，称为“碳纳米管”。

从此便引发了碳纳米管研究的热潮和近十几年来碳纳米管科学和技术的飞速发展。

本文主要分为两部分：1、对纳米材料及碳纳米管的相关知识进行介绍2、于应用层次，讨论纳米材料及碳纳米管的应用前景关键字：纳米材料概述碳纳米管热点及应用1、引言生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。

生物科学技术中对基因的认识，产生了转基因生物技术，可以治疗顽症，也可以创造出自然界不存在的生物；信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事，因特网几乎可以改变人们的生活方式。

而纳米科学技术作为二十一世纪的主导产业，又将给人们带来怎样天翻地覆的改变呢？……2、理论知识2.1 纳米材料概述纳米材料:指晶粒尺寸为纳米级(10-9米)的超细材料。

从材料的结构单元层次来说，它处于宏观物质和微观原子、分子之间的介观领域。

在纳米材料中，界面原子占极大比例，而且原子排列互不相同，界面周围的晶格结构互不相关，从而构成与晶态、非晶态均不同的一种新的结构状态。

纳米科学技术：研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。

2.2 纳米材料的特性2.2.1纳米材料的体积效应体积效应中的典型例子是久保理论。

其是针对金属纳米粒子费米面附近电子能级状态分布而提出的。

该理论把金属纳米粒子靠近费米面附近的电子状态看作是受尺寸限制的简并电子态，并进一步假设它们的能级为准粒子态的不连续能级，并认为相邻电子能级间距δ和金属纳米粒子的直径d的关系为:δ=4EF/3N ∞V-1 ∞1/d3（其中N为一个金属纳米粒子的总导电电子数，V为纳米粒子的体积；EF为费米能级）。

碳纳米管(CNT)纯化研究进展

Material Sciences 材料科学, 2020, 10(12), 952-956Published Online December 2020 in Hans. /journal/mshttps:///10.12677/ms.2020.1012114碳纳米管(CNT)纯化研究进展王白雪1，蒋姝1，陈顺才1，黄承洪21重庆轻工职业学院，重庆2重庆科技学院，重庆收稿日期：2020年11月16日；录用日期：2020年12月14日；发布日期：2020年12月21日摘要碳纳米管自被发现以来，由于其独特的分子结构与电化学特性，有望在物理、化学、生物等领域获得巨大的应用，而引起广泛的重视。

但由于规模化生产等工艺原因导致其含有较多的杂质，获得纯净的单壁(SWCNT)就显得较为困难。

本文就当前SWCNT的纯化方法包括氧化法、生物高聚物法、卟啉超分子法等纯化SWCNT进行了综述，为该领域的研究者们提供参考。

关键词碳纳米管，纯化Research Progress of Single Wall CarbonNanotubes (CNT) PurificationBaixue Wang1, Shu Jiang1, Shuncai Chen1, Chenghong Huang21Chongqing Light Industry Polytechnic College, Chongqing2Chongqing University of Science and Technology, ChongqingReceived: Nov. 16th, 2020; accepted: Dec. 14th, 2020; published: Dec. 21st, 2020AbstractCarbon nanotubes are taken more seriously importance since it was found as it has unique struc-ture and electrochemical characteristics. But, it usually carried impurities, which attributed to the inherent fabrication method of large-scale production. So, it is difficult to obtain unadulterated王白雪等CNT. This paper mainly reviews the progress of the purification of CNT by many methods including oxidation process, handling of acid, treatment of polymers and porphyrin supermolecules, etc. It aims to offer references for related researchers.KeywordsCarbon Nanotubes (CNT), PurificationThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言碳纳米管(Carbon nanotubes, CNTs)被发现以来就成为业界研究的热点[1]。

程序升温氧化法测定碳纳米管的纯度

程序升温氧化法测定碳纳米管的纯度
周固民;冯永成;赵社涛;瞿美臻;于作龙
【期刊名称】《合成化学》
【年(卷),期】2002(010)006
【摘要】利用不同形态碳有不同氧化温度的特性,采用程序升温氧化法,以铂电阻丝热导池为检测器,以纯氧为载气和反应气,通过对碳纳米管(CNTs)与其中夹杂的其它形态碳氧化后生成的二氧化碳气体谱图的测量,达到对CNTs纯度进行定量分析的目的.在氧化升温速度为10℃/min,氧气流量30mL/min～35mL/min的实验条件下,测定用催化裂解法制备的多壁碳纳米管(MWNTs)和单壁碳纳米管(SWNTs)的纯度(纯化后纯度)分别为98.81%和79.47%.
【总页数】5页(P534-538)
【作者】周固民;冯永成;赵社涛;瞿美臻;于作龙
【作者单位】中国科学院成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院成都有机化学研究所,四川,成
都,610041;中国科学院成都有机化学研究所,四川,成都,610041;中国科学院成都有机化学研究所,四川,成都,610041
【正文语种】中文
【中图分类】O657
【相关文献】
1.高锰酸钾法测定四氧化二氮纯度的超差原因及修正方法 [J], 张光友;邹利鹏;李程
2.用程序升温氧化技术研究碳纳米管氧化动力学 [J], 彭峰;王红娟;余皓;冯景贤
3.高精密库仑滴定法测定三氧化二砷的纯度 [J], 吴冰;巢静波
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5.色谱分离ICP-AES法测定高纯度八氧化三铀中的13种微量杂质 [J], 辛仁轩;王建强
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碳纳米管的过氧化氢法纯化研究

碳纳米管的过氧化氢法纯化研究摘要本文首先介绍碳纳米管的发现，碳纳米管的结构；详细介绍了碳纳米管的制备的方法，重点讲述碳纳米管的各种纯化方法;也对碳纳米管的应用进行描述，对碳纳米管的未来提出展望。

实验部分首先讲述了用来制备碳纳米管的催化剂的制备，接着讲述碳纳米管的制备，重点讲述用过氧化氢纯化碳纳米管的整个实验流程，并把实验中遇到的问题，以及如何解决这些问题进行了阐述。

最后把实验数据进行处理，将纯化后的碳纳米管做表征，通过扫描电子显微镜，拉曼普图和热重分析的研究，得出在此条件下过氧化氢法纯化碳纳米管的最佳浓度。

关键词：碳纳米管过氧化氢纯化扫描电子显微镜拉曼光谱热重分析Oxidative purification of catalytically prepared carbon nanotubeswith H2O2AbstractKey Words: Carbon nanotubes; H2O2; Purification; SEM;目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章文献综述 (1)1.1 碳纳米管的结构 (1)1.2 碳纳米管的制备 (1)1.2.1电弧法 (1)1.2.2催化法 (2)1.2.3激光蒸发法 (3)1.3 碳纳米管的纯化 (3)1.3.1物理纯化方法 (4)1.3.2 化学纯化法 (5)1.3.3 综合纯化法 (8)1.4 碳纳米管的应用 (9)1.5 展望 (9)第二章实验部分……………………………………………………………2.1催化剂的制备 (9)2.2 碳纳米管的制备 (9)2.2.1制备碳纳米管的仪器2.2.2碳纳米管的制备2.3过氧化氢法纯化碳纳米管 (10)2.2.2 网站导航的表现形式 (12)2.3 使用所见既所得工具创建网站导航 (14)2.4 网站导航设计的一般原则 (17)……结语 (104)参考文献 (106)致谢 (107)文献综述自从1991年日本NEC的lijima用真空电弧蒸发石墨电极，并对产物作高分辨率透射电镜（HRTEM）分析，发现了具有纳米尺寸的碳的多层管状物碳纳米管（CNTs）,碳纳米管特殊的结构以及性能引起了科学家的兴趣。

碳纳米管的制备与纯化-李玲玲

一般说来，碳源的选择不影响产物的性质，一般说来，碳源的选择不影响产物的性质，但是对碳纳米管的成长速率有一定的影响。对碳纳米管的成长速率有一定的影响。不同的碳源分解温度不同，因而热传导率也不同。另外，，分解温度不同，因而热传导率也不同。另外，在反应中加入一些生长促进剂(如硫、唾吩等) 反应中加入一些生长促进剂(如硫、磷、唾吩等)可以加速碳源的分解，有利于生成纳米管。以加速碳源的分解，有利于生成纳米管。此外，载体法中随着碳源的分解，此外，载体法中随着碳源的分解，碳的浓度和压强在载体孔隙中逐渐增大，达到一定浓度时，压强在载体孔隙中逐渐增大，达到一定浓度时，便开始在催化剂颗粒上沉积成核，开始在催化剂颗粒上沉积成核，开始碳纳米管的生所以与其它方法相比，长。所以与其它方法相比，载体催化热解法能充分利用载体孔隙增大积碳压强而降低合成温度。利用载体孔隙增大积碳压强而降低合成温度。
碳纳米管的主要性质
二、制备方法
➲ 电弧放电法。（已用于工业化生产）电弧放电法。（已用于工业化生产）。（已用于工业化生产 ➲ 激光蒸发法。激光蒸发法。 ➲ 化学气相沉淀法。化学气相沉淀法。 ➲ 太阳能法。太阳能法。 ➲ 火焰法。火焰法。 ➲ 增强等离子体热流体化学化学蒸气分解沉法。增强等离子体热流体化学化学蒸气分解沉法。 ➲ 等离子体法。等离子体法。 ➲ 水热法。水热法。 ➲ 超临界流体技术。超临界流体技术。 ➲ 固相复分解反应制备法。………… 固相复分解反应制备法。
➲ 电弧法制备碳纳米管的生长机理
在观察电弧法制备的纳米管结构时发现，很难用闭口模型生长机理来解释其结构的形成，例如：闭口生长模型不可能解释为什么在多壁的生长过程中内层的长度和外层的不同。另外，在如此高温下，碳管沿径向和轴向同时生长，所有的同轴碳管将瞬间形成，表明这种生长更倾向于开口生长。

碳纳米管工业化生产方法

碳纳米管工业化生产方法引言碳纳米管（Carbon Nanotubes，CNTs）是一种由碳原子构成的纳米材料，具有优异的力学、电学和热学性质，因此在材料科学、电子学、能源等领域具有广泛的应用前景。

碳纳米管的工业化生产是推动其应用的关键之一，本文将介绍碳纳米管工业化生产的方法和相关技术。

碳纳米管的制备方法碳纳米管的制备方法主要包括化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）、电弧放电法（Arc Discharge）和激光热解法（Laser Ablation）等。

化学气相沉积法化学气相沉积法是目前工业化生产碳纳米管的主要方法之一。

该方法通过在合适的催化剂（如金属铁、镍等）上，使碳源气体（如甲烷、乙烷等）在高温下分解生成碳原子，并在催化剂表面形成碳纳米管。

该方法具有生产规模大、成本较低的优势，适用于大规模生产碳纳米管。

电弧放电法电弧放电法是一种传统的碳纳米管制备方法，通过在含有碳源和催化剂的电极之间施加高电压，产生高温高压等条件，使碳源分解生成碳原子并在催化剂表面形成碳纳米管。

该方法简单易行，但生产规模较小，成本较高。

激光热解法激光热解法利用激光束对含有碳源和催化剂的材料进行瞬时加热，使其分解生成碳原子并形成碳纳米管。

该方法具有高温瞬时反应、无需真空等特点，适用于小规模生产碳纳米管。

工业化生产方法的优化与挑战碳纳米管的工业化生产仍面临一些挑战。

首先，碳纳米管的纯度和结构控制是关键问题，需要通过优化催化剂、反应条件等途径来提高。

其次，工业化生产需要提高碳纳米管的产量和质量，并降低生产成本，这需要改进制备方法和工艺流程。

此外，碳纳米管的后处理和分离纯化也是工业化生产中的难点，需要开发高效、低成本的分离纯化技术。

为了解决这些挑战，研究人员提出了一系列的优化方法。

例如，改进催化剂的选择和制备方法，以提高碳纳米管的纯度和结构控制；优化反应条件，如温度、压力等，以提高碳纳米管的产量和质量；开发新的分离纯化技术，如离心法、超临界流体萃取等，以提高碳纳米管的纯化效率和降低成本。

纳米碳管的提纯方法及其优缺点

纳米碳管的提纯方法及其优缺点研究生考试试卷评分考试科目：新材料制备技术课程编号：y09521086专业：姓名:学号：纳米碳管的制备及提纯摘要：近年来碳纳米管的发展取得了相当大的进步，随着大量制备纳米碳管特别是单层纳米碳管的技术日趋成熟，进一步探索纳米碳管的物理、化学性质、提纯逐渐成为研究的重点。

本文总结了纳米碳管的制备工艺，并说明了制备纳米碳管的方法主要有电弧放电法、化学气相沉积法，热解聚合物法、气体燃烧法和激光蒸汽法等。

为了更准确地测量纳米碳管的各种性能及实现其最终的广泛应用，在继续研究制备高纯度纳米碳管技术的同时，对已有低纯度的纳米碳管原料进行分离、提纯和富集日益摆在众多研究人员的日程中来。

目前已有多种提纯纳米碳管的方法被提出，本文根据分离提纯的方式不同，归纳为化学提纯方法和物理提纯方法两大类，并分别介绍了优缺点。

关键词：纳米碳管，制备，提纯，优缺点。

1纳米碳管简介及制备方法碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口）的一维量子材料。

它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。

层与层之间保持固定的距离，约为0.34nm，直径一般为2～20nm。

由于其独特的结构，碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价。

纳米管具有奇异的物理化学性能，如独特的金属或半导体导电性、极高的机械强度、储氢能力、吸附能力和较强的微波吸收能力等，90年代初一经发现即刻受到物理、化学和材料科学界以及高新技术产业部门的极大重视。

应用研究表明，碳纳米管可用于多种高科技领域。

如用它作为增强剂和导电剂可制造性能优良的汽车防护件；用它作催化剂载体可显著提高催化剂的活性和选择性；碳纳米管较强的微波吸收性能，使它可作为吸收剂制备隐形材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料等。

碳纳米管被认为是一种性能优异的新型功能材料和结构材料，世界各国均在制备和应用方面投入大量的研究开发力量，期望能占领该技术领域的制高点。

碳纳米管的提纯

碳纳米管的提纯碳纳米管的提纯可分为物理提纯和化学提纯。

1、物理提纯：物理提纯是根据碳纳米管与杂质的粒径、形状、电性等物理性质的差异,借助于超声分散、离心分离、微孔过滤、空间排阻色谱法、电泳法等物理方法将CNTs 和杂质相互分离而达到提纯目的。

通常先通过超声分散使黏附在碳纳米管壁上的无定形碳、碳纳米颗粒脱落下来,使覆盖在催化剂颗粒上的石墨层剥离。

然后离心分离,由于碳纳米管比无定形碳、石墨粒子、碳纳米颗粒等杂质的粒度大,所以离心分离时,碳纳米管先沉积下来,而粒度较小的碳纳米颗粒、石墨粒子等却悬浮在溶液之中,将悬浮液在加压或者超声振荡的协助下通过微孔过滤膜,就可以将粒度小于微孔过滤膜孔径的杂质粒子除去。

空间排阻色谱法是根据待纯化样品中分子的大小不同来实现分离。

和一般液相色谱法不同,空间排阻法采用的填充剂是一种表面惰性、含有许多大小不同的孔洞的立体网状物质。

这些孔洞的大小与被分离样品的大小相当,碳纳米管由于分子较大不能进入孔洞而被排斥,随着流动相移动而最先流出;中等大小的分子则渗入到较大孔洞之中,受到较小孔洞的排斥,滞后流出;最小的分子则能渗入到各种尺孔洞之中,完全不受排斥,最后流出。

电泳法是Yamamoto 等利用电泳原理提出的。

该方法根据电泳速率不同将CNTs 与其它杂质颗粒分离,且所得CNTs 未受到损坏。

其做法是先将传统电弧放电法所制备的CNTs 充分分散于异丙醇溶液中,离心除去较大的碎片,然后在充满分散液的容器中放入两个间距为0. 4mm 的共面铝电极。

因为CNTs 有电各向异性这一特征,所以当两个电极之间加上交变电场时,在电场的作用下,CNTs 将向阴极移动,并沿着电场方向进行有规律的定向排列。

研究人员认为电泳法为单根碳纳米管的选择和操作提供了可能。

2、化学提纯：化学提纯包括氧化法和非氧化法，以下是对氧化法的介绍：氧化法是利用氧化剂对CNTs 与杂质之间的氧化速率不同来完成的。

CNTs 的管壁是由六元环碳原子构成,两端通常被五元环、七元环碳原子构成的半球形帽所封闭。