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氮掺杂洋葱状纳米碳球的制备与表征

论文摘要

以碳化钙和谷氨酸为原料,通过反应釜一步法在300℃下制备氮掺杂洋葱状纳米碳球,并改变反应物量来调控碳球的尺寸和结晶度。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、比表面积测试仪、X射线光电子能谱仪和元素分析仪对所得产物进行表征。结果表明,采用反应釜法能够成功掺杂氮原子进入碳原子晶格中。改变反应物摩尔量能够得到不同形貌的碳球,当碳化钙与谷氨酸的反应物摩尔比为3∶1时,得到尺寸为30～50 nm的洋葱状碳球;增加谷氨酸的摩尔量易于得到直径为60～100 nm的实心无定形纳米碳球;而增加碳化钙的摩尔量,同样得到洋葱状碳球,但结晶程度提升。反应过程中,谷氨酸不仅能够作为反应的引发剂,还能作为氮源和碳源,其热解形成的五元环化合物在碳球形成的过程中起到重要作用,为弯曲石墨片层的形成提供曲率,有利于洋葱状结构的形成。

论文目录

  • 1 前言
  • 2 实验
  •   2.1 试剂与设备
  •   2.2 材料制备
  •   2.3 材料表征
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 产物形貌结构分析
  •   3.2 产物拉曼和X射线分析
  •   3.3 产物元素分析
  •   3.4 机理分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢翔旻,张明瑜,谭瑞轩,黄启忠

    关键词: 碳化钙,氮掺杂,洋葱状,纳米碳球

    来源: 新型炭材料 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 无机化工,材料科学

    单位: 中南大学粉末冶金国家重点实验室

    基金: 国家973计划项目(2011CB605801),湖南省战略性新兴产业科技攻关与重大科技成果转化项目(2016GK4020)~~

    分类号: TQ127.11;TB383.1

    DOI: 10.19869/j.ncm.1007-8827.2019.06.003

    页码: 552-558

    总页数: 7

    文件大小: 2363K

    下载量: 177

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/d1f253bd31f3d5db3e844f00.html