【摘 要】
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生物质发酵沼气含有高浓度CH4,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO2对碳纳米管制备存在潜在影响.研究了CH4催化裂解制备碳纳米管过程中CO2的影响,使用商用Ni基催化剂
【机 构】
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南京师范大学能源与机械工程学院,江苏 南京210023南京师范大学江苏省物质循环与污染控制重点实验室,江苏 南京210023;
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生物质发酵沼气含有高浓度CH4,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO2对碳纳米管制备存在潜在影响.研究了CH4催化裂解制备碳纳米管过程中CO2的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征.650℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管.CO2对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO2的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度.这可能是由于CH4催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长;而CO2与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长.从CO2的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.
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