本文關(guān)鍵詞：含碳納米管球團(tuán)的制備與性能研究

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【摘要】：碳納米管具有巨大的比表面積、多孔的石墨層隙、超強(qiáng)的導(dǎo)電性,成為了復(fù)合材料研究的熱門。雖然傳統(tǒng)鐵碳微電解法處理工業(yè)廢水具有一定的優(yōu)勢,但由于鐵屑結(jié)塊、表面鈍化等問題限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用,因此對新型鐵碳復(fù)合材料的研究具有重要的意義。本試驗(yàn)利用催化裂解法制備了含碳納米管球團(tuán),分析了不同試驗(yàn)條件對含碳納米管球團(tuán)物相變化與微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn)本試驗(yàn)方法下碳納米管為頂部生長機(jī)理;研究了球團(tuán)的電化學(xué)腐蝕性能;并利用該球團(tuán)降解酚類模擬廢水;研究表明:制備溫度、丙酮流速、丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比對含碳納米管球團(tuán)的微觀結(jié)構(gòu)影響較大,在制備溫度為700℃、丙酮流速為2m L/min、丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比為3m L/g時,制得的是多壁碳納米管,管長為1~5μm,管外徑為60nm,內(nèi)徑為20nm,管壁石墨片層間距為0.33nm,且碳納米管在球團(tuán)中分布比較均勻。制備溫度為700℃、丙酮流速為2m L/min、丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比為3m L/g的含碳納米管球團(tuán)在質(zhì)量濃度為3%的苯酚溶液中的腐蝕電位最低、腐蝕電流最大,即此球團(tuán)最容易發(fā)生腐蝕反應(yīng),且腐蝕速率較快。含碳納米管球團(tuán)處理p H為5的酚類模擬廢水3h時,對苯酚的去除效果較好,去除率為41%。
【關(guān)鍵詞】：含碳納米管球團(tuán) 物相變化 電化學(xué)腐蝕 微觀結(jié)構(gòu) 苯酚去除率
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-21
• 1.1 鐵碳復(fù)合材料的發(fā)展史10-14
• 1.1.1 碳元素的同素異形體10-11
• 1.1.2 碳納米管的概述11-13
• 1.1.3 含碳納米管球團(tuán)的概述13-14
• 1.2 鐵碳復(fù)合材料的制備14-17
• 1.2.1 電弧放電法14-15
• 1.2.2 激光燒蝕法15
• 1.2.3 催化裂解法15-16
• 1.2.4 催化裂解法制備碳納米管的生長機(jī)理16-17
• 1.3 鐵碳復(fù)合材料的應(yīng)用17-18
• 1.3.1 電磁學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用17
• 1.3.2 催化領(lǐng)域的應(yīng)用17
• 1.3.3 環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用17-18
• 1.4 鐵碳復(fù)合材料的電化學(xué)腐蝕18
• 1.4.1 電化學(xué)腐蝕概述18
• 1.4.2 影響鐵碳復(fù)合材料電化學(xué)腐蝕的因素18
• 1.5 鐵碳復(fù)合材料處理廢水的現(xiàn)狀18-20
• 1.5.1 鐵碳微電解技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.5.2 鐵碳微電解技術(shù)的工藝原理19-20
• 1.5.3 應(yīng)用含碳納米管球團(tuán)處理廢水的展望20
• 1.6 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線20-21
• 1.6.1 課題研究內(nèi)容20
• 1.6.2 技術(shù)路線20-21
• 第2章 含碳納米管球團(tuán)的制備21-28
• 2.1 試驗(yàn)儀器與試劑21-25
• 2.1.1 高溫節(jié)能管式爐21-22
• 2.1.2 磁力攪拌器22-23
• 2.1.3 儀器與試劑23
• 2.1.4 試驗(yàn)表征設(shè)備23-25
• 2.2 含碳納米管球團(tuán)的制備25-27
• 2.2.1 試驗(yàn)原理25-26
• 2.2.2 原料準(zhǔn)備26
• 2.2.3 制備過程26-27
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果27-28
• 第3章 含碳納米管球團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的表征與分析28-42
• 3.1 溫度對含碳納米管球團(tuán)的影響28-31
• 3.1.1 溫度對含碳納米管球團(tuán)物相變化的影響28-29
• 3.1.2 溫度對含碳納米管球團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響29-31
• 3.2 丙酮流速對含碳納米管球團(tuán)的影響31-34
• 3.2.1 丙酮流速對含碳納米管球團(tuán)物相變化的影響31-32
• 3.2.2 丙酮流速對含碳納米管球團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響32-34
• 3.3 丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比對含碳納米管球團(tuán)的影響34-38
• 3.3.1 丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比對含碳納米管球團(tuán)物相變化的影響34-36
• 3.3.2 丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比對含碳納米管球團(tuán)微觀結(jié)構(gòu)的影響36-38
• 3.4 含碳納米管球團(tuán)的生長機(jī)理38-40
• 3.4.1 碳納米管的頂部生長機(jī)理38-39
• 3.4.2 碳納米管的底部生長機(jī)理39
• 3.4.3 含碳納米管球團(tuán)的生長機(jī)理39-40
• 3.5 小結(jié)40-42
• 第4章 含碳納米管球團(tuán)的電化學(xué)性能研究42-57
• 4.1 試驗(yàn)儀器與試劑42-43
• 4.2 含碳納米管球團(tuán)的腐蝕試驗(yàn)43-45
• 4.2.1 試驗(yàn)原理43-44
• 4.2.2 原料準(zhǔn)備44-45
• 4.2.3 試驗(yàn)過程45
• 4.3 分析結(jié)果與討論45-56
• 4.3.1 溫度對含碳納米管球團(tuán)腐蝕性能的影響45-49
• 4.3.2 丙酮流速對含碳納米管球團(tuán)腐蝕性能的影響49-52
• 4.3.3 丙酮體積與海綿鐵質(zhì)量比對含碳納米管球團(tuán)腐蝕性能的影響52-56
• 4.4 小結(jié)56-57
• 第5章 含碳納米管球團(tuán)降解模擬廢水的研究57-66
• 5.1 試驗(yàn)儀器與試劑57-58
• 5.2 模擬廢水的制備與分析58-60
• 5.2.1 模擬廢水的制備58
• 5.2.2 測定波長的選擇58
• 5.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制58-59
• 5.2.4 pH對苯酚溶液吸光度的影響59-60
• 5.3 應(yīng)用含碳納米管球團(tuán)處理酚類模擬廢水60-61
• 5.3.1 試驗(yàn)原理60-61
• 5.3.2 試驗(yàn)過程61
• 5.4 分析結(jié)果與討論61-65
• 5.4.1 原料種類對模擬廢水中苯酚去除率的影響61-63
• 5.4.2 反應(yīng)時間對模擬廢水中苯酚去除率的影響63-64
• 5.4.3 pH對模擬廢水中苯酚去除率的影響64-65
• 5.5 小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 導(dǎo)師簡介72-73
• 作者簡介73-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

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