碳纳米纤维

碳纳米纤维 制备方法
制备方法
基体法
化学气相沉积 法
喷淋法
固相合成法
等离子化学气 相沉积法
静电纺丝法
化学气相沉积法 （CVD法）
• 化学气相沉积法根据使用催化剂的分散状态和种类不同可以分为 基体法、喷淋法、气相流动催化剂法和等离子化学气相沉积法
• 基体法： 在陶瓷或石墨基体上均匀散布纳米催化剂颗粒(多为Fe、Co、Ni等
The 有雷同，纯 属巧合
物相分析
• 扫描电镜
SEM检测
碳纳米纤维的特点
• 纳米纤维到底有何特点，多数材料小到以纳米论长短时，其本身的物 理和化学性能将有所改变，主要表现在：
• 1、表面效应 粒子尺寸越小，表面积越大，由于表面粒子缺少相邻原 子的配位，因而表面能增大极不稳定，易于其他原子结合，显出较强 的活性。
• 2、小尺寸效应 当微粒的尺寸小到与光波的波长、传导电子的德布罗 意波长和超导态的相干长度透射深度近似或更小时，其周期性的边界 条件将被破坏，粒子的声、光、电磁、热力学性质将会改变，如熔点 降低、分色变色、吸收紫外线、屏蔽电磁波等。
碳纳米纤维
目录
何为碳纳米纤维
制备方法及其物相分析 应用领域及其优点 不足之处及其改进的方法
碳纳米纤维
• 碳纳米纤维(Carbon Nanofibers简称CNFs) 是由多层石墨 片卷曲 而成的纤维状纳米炭 材料，它的直径一般 在10nm 至500nm，长 度分布在0.5m～100m， 是介于纳米碳管和普 通碳纤维之间的准一 维碳材料，具有较高 的结晶取向度、较好 的导电和导热性能。
碳纳米纤维复合 隔音材料
x型碳纳米增强 碳纤维预浸料.
碳纳米纤维的不足之处及其改进
• 不足之处：.由于碳纳米比较小，无法单独形成比 较大的碳纳米，必须就要一个基体，这样能就导 致了碳纳米纤维的含量就会下降，不能发挥其 100%的功效。
• 改进：选用可以降解的材料作为基体材料，这样 能够在合成之后利用光、电、辐射等方法将基体 材料除去，获得纯度更高的碳纳米。
• 3、量子尺寸效应 当粒子尺寸小到一定时，费米能级附近的电子能级 由准连续变为离散能级，此时，原为导体的物质有可能变为绝缘体， 反之，绝缘体有可能变为超导体。
• 4、宏观量子的阳隧道效应 隧道效应是指微小粒子在一定情况下能穿 过物体，就像里面有了隧道一样可以通过。
应用
• 纳米纤维的用途很广，如将纳米纤维植入织物表 面，可形成一层稳定的气体薄膜，制成双疏性界 面织物，既可防水，又可防油、防污；用纳米纤 维制成的高级防护服，其织物多孔且有膜，不仅 能使空气透过，具可呼吸性，还能挡风和过滤微 细粒子，对气溶胶有阻挡性，可防生化武器及有 毒物质。此外，纳米纤维还可用于化工、医药等 产品的提纯、过滤等。
过渡金属)，根据催化剂的催化活性选择适当的反应温度，高温下通 入烃类气体热解，使之分解并析出碳纳米纤维。
基体法可以制备出高纯碳纳米纤维，但制备纳米级催化剂颗粒困难， 一般颗粒直径较大，较难制备细直径的碳纳米纤维。
制备流程
成品图样
采用纳米碳纤维模 板法制备得到固化 在SiO2纤维上的纤 维状纳米锰酸镧 (LaMnO3)材料。