化學(xué)氣相沉積法制備微球的技術(shù)研究

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2024年12月30日

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化學(xué)氣相沉積法(CVD)

化學(xué)氣相沉積法是利用氣體原料在氣相下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，控制溫度、氣速、反應(yīng)氣壓等條件下形成納米粒子，經(jīng)過(guò)成核和核成長(zhǎng)兩個(gè)過(guò)程制備材料的方法。

Wang等使用天然氣作為碳源，使用過(guò)渡金屬或稀止金屬氧化物作為催化劑，用化學(xué)氣相沉積法制備炭微球。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度加熱到1100℃時(shí)，可制備出粒徑約為210nm的炭微球。Serp等以CH₄和H₂混合器為原料，金屬鐵為催化劑，在1100℃制備出粒徑分布在100-300nm的炭微球。

Miao等使用含有過(guò)渡金屬的高嶺王催化化學(xué)沉積法，可在高于650℃的溫度下，大批量制備出粒徑在400-2000nm的炭微球，并且微球可分別通入N₂和C₂H₂來(lái)進(jìn)行提純和分離。

微球在空氣中具有熱穩(wěn)定性，在低于500℃、N₂氣氛氛圍下也沒(méi)有吸熱和放熱現(xiàn)象發(fā)生。由于CVD法制備炭微球需要的溫度較高，合成的離子易團(tuán)聚，研究人員在其基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)了等離子體CVD、激光CVD等方法。

化學(xué)氣相沉積法制備的微球團(tuán)聚現(xiàn)象比較嚴(yán)重，因此粒徑分布較寬，而且制備的微球表面都比較粗糙。

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