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活性炭对硝酸处理时间的MWCNT的微观结构

来源:巩义市国清净水材料有限企业 | 发布时间:2012/2/4 |

TEM现察结果表明,MWCNT在磷酸回流过程中,高温(酸沸点)下酸分解.便蚀了 MWCNT的管壁,使其结构发生了变化。结构的变化首先发生在端头,这是因为含催化剂颗粒的端头是由五边形活性炭环七边形活性炭环堆积而成。在MWCNT的结构上,与六边形活性炭环相比,五边形活性炭环/七边形活性炭环处于亚稳态?环上的活性炭原子能量较髙,较活泼易被氧化。刻蚀首先从五边形活性炭环/七边形活性炭环聚集的MWCNT曲率较大的部位开始。当氧化进行到一定程度,MWCNT就会从曲率较大的部位被打断,从长的、缠绕的,变成开口的短管。

 
另外,非晶活性炭具有不稳定结构,可能存在于MWCNT任意层间,其被氧化的反应活性商于具有石墨片层结构的活性炭管.而且MWCNT长时间浸润在瑭酸中也使得硝酸渗透到其层间的可能性增加,因此层间含有杂质会以更快的速率被刻蚀,导致其从MWCNT管壁上剥离,管径尺度发生变化。管壁断口的管壁被刻蚀成契型,外壁比内壁的刻蚀程度大,说明只要酸能接触到,无论非晶活性炭是在MWCNT的外管壁还是内管壁都有被刻蚀的可能,同时内管壁抗氧性高于外管壁,这与活性炭管成管机理的推论相符。
 
对大量硝酸处理前后MWCNT的TEM图中现察到的管径进行统计,主耍统计了酸处理前和管径变化比较明显的硝酸处理18h, 20h, 22h和24h时礙纳米管的外直径和内直径分布的数值.酸处3h前,MWCNT外径尺寸主要分布在60?95mn,也有少K分00nm以上的粗管和50nm 以下的细管.而酸处理18h时MWCNT外径尺寸的分布区域明显縮小.主要分布在eO?83nni,外径的分布区域进一步镰小,集中在SS?75tmi之闳,22h时外径的分布区域没有太大变化,但矗,外径大于80nm的活性炭管含量少,没有进一步縮小仍然集中在55?75?之其中在60???nm含量高,同时外径小于55nm?含量有增加,相对于外径的变小,MWCNT的内径却在变大.中酸处理前MWCNT 的内径以20?30mn为主,其中还有内径更小的细管;18h时内径分布区域扩大麵W>?3Snna,  内径分布区域扩大S20?4i5nm, 22h时分布区域没有扩大。但大于22. 5nm的含量在墙編[H 6-22Ch)}, Z


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