气相生长纳米碳纤维的形貌和微观结构的研究

摘要

该实验采用独特的气相流动催化法，以苯为碳源，以铁有机化合物为催化剂，以氢气为载气，在１３７３Ｋ－１４７３Ｋ下成功地制备出直径在１０－２００ｎｍ内可控的碳纤维。结构观察发现，纳米碳纤维是由结晶程度比较好、具有理想石墨结构、中间空芯的初期纤维和结晶程度比较差、具有乱层结构的热解碳层组成。Ｘ－射线分析结果表明，小直径纤维的结晶程度比大直径纤维的结晶程度要好。根据纳米碳纤维具有双层结构和其石墨化度随着纤维直径的减小而增大等结果可以推测出，如果适当控制反应条件尽量减少外层部分热解碳的沉积，则可以用气相流动催化法制备出碳纳米管。和电弧法相比，气相流动催化法制备的碳纳米管具有非常纯净、不需要分离、收率高等优点。