活性炭對(duì)硝酸處理時(shí)間的MWCNT的微觀結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間：2022-07-06 點(diǎn)擊次數(shù): 357
TEM現(xiàn)察結(jié)果表明，MWCNT在磷酸回流過程中，高溫（酸沸點(diǎn)）下酸分解.便蝕了 MWCNT的管壁，使其結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。結(jié)構(gòu)的變化首先發(fā)生在端頭，這是因?yàn)楹呋瘎╊w粒的端頭是由五邊形活性炭環(huán)七邊形活性炭環(huán)堆積而成。在MWCNT的結(jié)構(gòu)上，與六邊形活性炭環(huán)相比，五邊形活性炭環(huán)/七邊形活性炭環(huán)處于亞穩(wěn)態(tài)?環(huán)上的活性炭原子能量較?，較活潑易被氧化。刻蝕首先從五邊形活性炭環(huán)/七邊形活性炭環(huán)聚集的MWCNT曲率較大的部位開始。當(dāng)氧化進(jìn)行到一定程度，MWCNT就會(huì)從曲率較大的部位被打斷，從長的、纏繞的，變成開口的短管。
另外，非晶活性炭具有不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可能存在于MWCNT任意層間，其被氧化的反應(yīng)活性商于具有石墨片層結(jié)構(gòu)的活性炭管.而且MWCNT長時(shí)間浸潤在瑭酸中也使得硝酸滲透到其層間的可能性增加，因此層間含有雜質(zhì)會(huì)以更快的速率被刻蝕，導(dǎo)致其從MWCNT管壁上剝離，管徑尺度發(fā)生變化。管壁斷口的管壁被刻蝕成契型，外壁比內(nèi)壁的刻蝕程度大，說明只要酸能接觸到，無論非晶活性炭是在MWCNT的外管壁還是內(nèi)管壁都有被刻蝕的可能，同時(shí)內(nèi)管壁抗氧性高于外管壁，這與活性炭管成管機(jī)理的推論相符。
對(duì)大量硝酸處理前后MWCNT的TEM圖中現(xiàn)察到的管徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主耍統(tǒng)計(jì)了酸處理前和管徑變化比較明顯的硝酸處理18h， 20h， 22h和24h時(shí)?納米管的外直徑和內(nèi)直徑分布的數(shù)值.酸處3h前，MWCNT外徑尺寸主要分布在60?95mn,也有少K分00nm以上的粗管和50nm 以下的細(xì)管.而酸處理18h時(shí)MWCNT外徑尺寸的分布區(qū)域明顯?小.主要分布在eO?83nni，外徑的分布區(qū)域進(jìn)一步鐮小，集中在SS?75tmi之閎，22h時(shí)外徑的分布區(qū)域沒有太大變化，但矗，外徑大于80nm的活性炭管含量少,沒有進(jìn)一步?小仍然集中在55?75?之其中在60?？?nm含量高，同時(shí)外徑小于55nm?含量有增加，相對(duì)于外徑的變小，MWCNT的內(nèi)徑卻在變大.中酸處理前MWCNT 的內(nèi)徑以20?30mn為主，其中還有內(nèi)徑更小的細(xì)管；18h時(shí)內(nèi)徑分布區(qū)域擴(kuò)大?W>?3Snna， 內(nèi)徑分布區(qū)域擴(kuò)大S20?4i5nm， 22h時(shí)分布區(qū)域沒有擴(kuò)大。但大于22. 5nm的含量在墻?[H 6-22Ch)}, Z
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