郑扬帆:催化裂解聚乙烯塑料制备碳纳米管及其吸附性能研究论文

郑扬帆:催化裂解聚乙烯塑料制备碳纳米管及其吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者郑扬帆(2019)在《催化裂解聚乙烯塑料制备碳纳米管及其吸附性能研究》一文中研究指出:碳纳米管(CNTs)由于具有优异的物理化学性能而广泛应用于吸附材料、催化剂载体及超级电容器中。本文以铁、钴和镍单金属及双金属纳米颗粒为催化剂,采用催化裂解聚乙烯的方法制备了CNTs,研究了热解温度、催化剂含量和催化剂种类以及保护剂种类和用量对聚乙烯催化裂解制备碳纳米管的影响,并对其吸附有机染料的性能进行了研究;而后,在此基础上制备了氧化石墨烯/碳纳米管超轻气凝胶,对其吸附油性液态介质的性能进行了研究。研究表明:(1)以聚乙烯为碳源,以硝酸铁、硝酸钴和硝酸镍为催化剂前驱体,采用催化热解的方法制备了碳纳米管。三种催化剂催化CNTs生长的活性依次为Ni>Fe>Co,以Ni为催化剂更有利于碳纳米管的生长;碳纳米管的适宜制备条件为973 K/2 h,催化剂的适宜用量为0.75 wt%;所制备碳纳米管的直径约为3050nm,长度约为数十微米,且其长径比高达1500。(2)以聚乙烯为原料,以FeNi、FeCo及NiCo的双金属纳米颗粒为催化剂,在氩气气氛下,通过催化热解的方法制备了碳纳米管。NiCo与FeCo双金属纳米颗粒催化剂不利于CNTs的生长,FeNi双金属纳米催化剂更有利于碳纳米管的生长;实验条件下,CNTs的适宜生长条件为973 K/2 h,催化剂的适宜加入量为0.50wt%,Fe/Ni的适宜摩尔比为5/5;所制备CNTs的长度约为数十微米,直径约为2030 nm;FeNi双金属纳米催化剂的效果优于相应的单金属催化剂。(3)873 K/2 h、催化剂的加入量为0.50 wt%及R油胺=6(R为保护剂与催化剂的摩尔比)条件下,在聚乙烯吡咯烷酮、ISOBAM-104、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠及油胺几种保护剂中,油胺保护的Co纳米颗粒具有最高的催化合成CNTs的活性。所制备CNTs的长度约为数十微米,直径约为510 nm,比表面积为195.71 m2·g-1,其对亚甲基蓝的最大吸附能力(Q0)为107.13 mg·g-1。与不加入保护剂时制备的CNTs相比,CNTs的生成反应温度降低了100 K,比表面积增大了约6倍,其对亚甲基蓝的吸附量增大了约4倍。(4)采用水热还原法,以商用氧化石墨烯(GO)与催化裂解聚乙烯所制备的CNTs为原料,制备了GO/CNTs超轻气凝胶,超轻气凝胶表现出良好的吸油性能及弹性。实验条件下,超轻气凝胶的适宜制备条件为433 K/12 h,固含量为0.100.20 wt%及m CNTs:mGO=4:66:4;该气凝胶对石蜡油的吸附能力为350 g·g-1。

Abstract

tan na mi guan (CNTs)you yu ju you you yi de wu li hua xue xing neng er an fan ying yong yu xi fu cai liao 、cui hua ji zai ti ji chao ji dian rong qi zhong 。ben wen yi tie 、gu he nie chan jin shu ji shuang jin shu na mi ke li wei cui hua ji ,cai yong cui hua lie jie ju yi xi de fang fa zhi bei le CNTs,yan jiu le re jie wen du 、cui hua ji han liang he cui hua ji chong lei yi ji bao hu ji chong lei he yong liang dui ju yi xi cui hua lie jie zhi bei tan na mi guan de ying xiang ,bing dui ji xi fu you ji ran liao de xing neng jin hang le yan jiu ;er hou ,zai ci ji chu shang zhi bei le yang hua dan mo xi /tan na mi guan chao qing qi ning jiao ,dui ji xi fu you xing ye tai jie zhi de xing neng jin hang le yan jiu 。yan jiu biao ming :(1)yi ju yi xi wei tan yuan ,yi xiao suan tie 、xiao suan gu he xiao suan nie wei cui hua ji qian qu ti ,cai yong cui hua re jie de fang fa zhi bei le tan na mi guan 。san chong cui hua ji cui hua CNTssheng chang de huo xing yi ci wei Ni>Fe>Co,yi Niwei cui hua ji geng you li yu tan na mi guan de sheng chang ;tan na mi guan de kuo yi zhi bei tiao jian wei 973 K/2 h,cui hua ji de kuo yi yong liang wei 0.75 wt%;suo zhi bei tan na mi guan de zhi jing yao wei 3050nm,chang du yao wei shu shi wei mi ,ju ji chang jing bi gao da 1500。(2)yi ju yi xi wei yuan liao ,yi FeNi、FeCoji NiCode shuang jin shu na mi ke li wei cui hua ji ,zai ya qi qi fen xia ,tong guo cui hua re jie de fang fa zhi bei le tan na mi guan 。NiCoyu FeCoshuang jin shu na mi ke li cui hua ji bu li yu CNTsde sheng chang ,FeNishuang jin shu na mi cui hua ji geng you li yu tan na mi guan de sheng chang ;shi yan tiao jian xia ,CNTsde kuo yi sheng chang tiao jian wei 973 K/2 h,cui hua ji de kuo yi jia ru liang wei 0.50wt%,Fe/Nide kuo yi ma er bi wei 5/5;suo zhi bei CNTsde chang du yao wei shu shi wei mi ,zhi jing yao wei 2030 nm;FeNishuang jin shu na mi cui hua ji de xiao guo you yu xiang ying de chan jin shu cui hua ji 。(3)873 K/2 h、cui hua ji de jia ru liang wei 0.50 wt%ji Ryou an =6(Rwei bao hu ji yu cui hua ji de ma er bi )tiao jian xia ,zai ju yi xi bi ge wan tong 、ISOBAM-104、shi liu wan ji san jia ji xiu hua an 、shi er wan ji ben huang suan na ji you an ji chong bao hu ji zhong ,you an bao hu de Cona mi ke li ju you zui gao de cui hua ge cheng CNTsde huo xing 。suo zhi bei CNTsde chang du yao wei shu shi wei mi ,zhi jing yao wei 510 nm,bi biao mian ji wei 195.71 m2·g-1,ji dui ya jia ji lan de zui da xi fu neng li (Q0)wei 107.13 mg·g-1。yu bu jia ru bao hu ji shi zhi bei de CNTsxiang bi ,CNTsde sheng cheng fan ying wen du jiang di le 100 K,bi biao mian ji zeng da le yao 6bei ,ji dui ya jia ji lan de xi fu liang zeng da le yao 4bei 。(4)cai yong shui re hai yuan fa ,yi shang yong yang hua dan mo xi (GO)yu cui hua lie jie ju yi xi suo zhi bei de CNTswei yuan liao ,zhi bei le GO/CNTschao qing qi ning jiao ,chao qing qi ning jiao biao xian chu liang hao de xi you xing neng ji dan xing 。shi yan tiao jian xia ,chao qing qi ning jiao de kuo yi zhi bei tiao jian wei 433 K/12 h,gu han liang wei 0.100.20 wt%ji m CNTs:mGO=4:66:4;gai qi ning jiao dui dan la you de xi fu neng li wei 350 g·g-1。

论文参考文献

  • [1].三元铂基纳米催化剂的制备及其对乙醇氧化催化行为的研究[D]. 夏清清.西南大学2017
  • [2].层状双金属氧化物催化葡萄糖制氢[D]. Moraya Hussain Alqahtani.北京化工大学2017
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  • [4].非茂类水杨醛亚胺型双核钛配合物催化乙烯原位聚合研究[D]. 罗德荣.中南民族大学2018
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  • [7].纳米级炭黑协同催化聚烯烃制备碳纳米管及其网状结构的研究[D]. 崔瑾仙.东北林业大学2017
  • [8].电弧等离子体法催化裂解甲烷制备碳纳米管的实验研究[D]. 李晓丽.太原理工大学2009
  • [9].低密度聚乙烯与玉米芯的催化共热解研究[D]. 王柳.四川大学2006
  • [10].催化裂解甲烷制备碳纳米管的研究[D]. 曹清.电子科技大学2004
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自武汉科技大学的郑扬帆,发表于刊物武汉科技大学2019-07-16论文,是一篇关于聚乙烯论文,催化裂解论文,碳纳米管论文,催化剂论文,气凝胶论文,吸附性能论文,武汉科技大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自武汉科技大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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