控制火焰合成中CNT的形态和结晶性,使用一维反应区
Muhammad Hilmi Ibrahim1,2, Norikhwan Hamzah1,2, Mohd Zamri Mohd Yusop3
1Department of Thermo-Fluids, Faculty of Mechanical Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, 81310 Johor Bahru, Malaysia.
Beilstein journal of nanotechnology
|June 28, 2023
概括
本研究将碳纳米管 (CNT) 合成在扩散和预混合火焰中进行比较. 预混合火焰通过操纵温度梯度来更好地控制CNT直径和结晶度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 碳纳米管 (CNT) 在火焰中的合成是具有挑战性的,因为异质的环境.
- 了解火焰反应区对于优化CNT生长和特性至关重要.
研究的目的:
- 为了比较甲扩散和预混合火焰中的CNT合成.
- 分析火焰类型和温度分布对CNT形态和结晶性的影响.
主要方法:
- 使用一个独特的预混合燃烧器与轴对称停滞流.
- 在扩散和预混合甲火焰中研究了CNT的增长.
- 在各种高于燃烧器 (HAB) 值下分析了温度分布和CNT特征.
主要成果:
- 扩散火焰显示了有限的CNT生长区域,具有特定的温度范围 (750-950°C).
- 预混合火焰表现出由HAB决定的CNT增长,这是由于均的辐射温度分布.
- 预混合火焰的轴温度变化显著改变了CNT直径 (44%) 和结晶度 (66%).
结论:
- 与扩散火焰相比,预混合火焰可以更好地控制CNT形态 (直径和结晶度).
- 在预混合火焰中控制的温度梯度是为适应应用量身定制CNT属性的关键.
- 这种形态控制对于在能量存储,纳米传感器和纳米复合材料中功能化CNT至关重要.
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