聚合物热解法制备碳纳米管/铝复合粉末及其反应动力学研究

摘要： 采用聚合物热解化学气相沉积(PP-CVD)法, 通过聚乙二醇(PEG)的原位热解提供碳源、柠檬酸(CA)和硝酸钴反应产生催化剂纳米粒子, 在微纳米级的片状铝粉基底上原位生长碳纳米管(CNTs)。通过实验和反应动力学建模研究了PP-CVD反应机理, 揭示了PEG热解气相成分和催化剂纳米粒子表面气-固反应对CNTs生长速率的影响规律。CO初始分压和反应温度提高, CNTs生长速率提高; H2初始分压和催化剂密度提高, CNTs生长速率降低。模型预测的CNTs平均长度随反应温度和反应时间的变化趋势符合实验结果。因此, 本研究为进一步优化CNTs/铝复合粉末制备工艺提供了新的理论依据。