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摘要
火焰法是近20年来兴起的一种新颖、高能效、低成本的碳纳米管制备方法。火焰法能同时提供制备碳纳米管所需的碳源和热源,具有大规模制备碳纳米管的潜力。由于火焰中环境极其复杂,控制火焰中碳纳米管的合成仍是巨大的挑战。本工作介绍了碳纳米管的结构及其性能,综述了扩散火焰(同轴扩散火焰、反扩散火焰和对冲扩散火焰)和预混火焰(单面滞止火焰和双面滞止火焰)制备碳纳米管的研究进展,并对碳纳米管的vapor-liquid-solid、顶部和底部及空心和实心生长机理作了简要阐述,介绍了本课题组基于甲烷/空气同轴射流火焰制备碳纳米管的研究进展。分析表明,金属镍起催化作用,催化剂颗粒包覆在碳纳米管内部,火焰合成的碳纳米管基于vapor-liquid-solid生长机制,碳纳米管直径为50～90 nm,平均直径为65 nm。对火焰法制备碳纳米管的发展方向进行了展望。
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