乙酰丙酮铁为催化剂源在碳纤维表面生长碳纳米管的工艺研究

以乙酰丙酮铁为催化剂源,三甘醇为溶剂,通过溶剂热法在碳纤维表面负载催化剂前驱体,在H2与N2中一定温度下进行还原,采用化学气相沉积法在碳纤维表面生长碳纳米管。研究了催化剂的负载条件和碳纳米管的生长条件,采用XRD、FTIR、RAMAN对乙酰丙酮铁在三甘醇中反应在碳纤维表面负载催化剂前驱体产物进行分析,用SEM、TEM对催化剂前驱体粒子及碳纳米管的形貌进行表征。结果表明:催化剂前驱体为粒径30nm左右的Fe3O4颗粒,当催化剂的还原温度为415℃、还原时间为60min时,Fe3O4颗粒还原成纳米Fe颗粒;当碳纳米管的生长温度为750℃、生长时间为30min、气流体积比为V(N2)∶V(H2)∶V(C2H2)=50∶10∶10时能在碳纤维表面生长出形貌均一、管径为30~60nm的碳纳米管。