Measurement of High Carbon Nanotube Growth Rate, Mass Production, Agglomeration, and Length in a Floating Catalyst Chemical Vapor Deposition Reactor

化学气相沉积 碳纳米管 集聚经济 材料科学 催化作用 化学工程 纳米技术 碳纤维 沉积(地质) 碳纳米管负载催化剂 增长率 化学 有机化学 复合材料 碳纳米纤维 工程类 古生物学 复合数 生物 数学 沉积物 几何学
作者
Shahzad Hussain,Joe C. Stallard,Cyprien Jourdain,Michael W. J. Glerum,J. M. Peden,Rulan Qiao,Adam Boies
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c15449
摘要

The growth kinetics of carbon nanotubes (CNTs) and precursor pyrolysis mechanisms within floating catalyst chemical vapor deposition (FCCVD) reactors have remained opaque despite significant interest in the catalytic mechanisms, CNT growth, and aerogel formation. This study utilizes in situ characterization of reactants and CNTs to determine CNT growth kinetics. By modulating precursors, we avoid the formation of a CNT aerogel within the reactor, which enables direct sampling at independent axial locations of single and agglomerated CNTs and catalyst nanoparticles. Electron microscopy of the in situ sampled aerosols enables measurement of the length of the nanotubes within them and the extent of nanotube agglomeration. Concurrent real-time individual CNT and catalyst mass measurements via a centrifugal particle mass analyzer details the evolution of individual and bundled CNT masses. The number density of CNT-containing particles increases >10-fold as flow travels through a zone of rising temperature. CNT lengths range from 0.1 to 54 μm, and CNTs of length >10 μm account for over half of the total mass produced. A conservative measure of the CNT mean growth rate of 250 μm/s is the highest growth rate observed in literature. A comparison of experimentally determined CNT growth rates reveals that the exceptionally high rates achieved in FCCVD reactors is due to the uniquely high reactor temperatures (>1500 K). The rate of CNT mass production within the reactor does not vary monotonically with temperature, which suggests that other factors, such as changing activity of catalyst, determine the overall CNT mass production rate.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彤彤完成签到 ,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
李开心发布了新的文献求助30
1秒前
黑山羊发布了新的文献求助10
1秒前
任性的思远完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
豪哥发布了新的文献求助10
3秒前
33完成签到 ,获得积分10
3秒前
Begonia完成签到 ,获得积分10
3秒前
说梦故事完成签到,获得积分10
4秒前
小辣椒完成签到 ,获得积分10
4秒前
高高千万完成签到,获得积分10
4秒前
kusicfack完成签到,获得积分10
6秒前
怪默发布了新的文献求助10
7秒前
ufofly730完成签到 ,获得积分10
8秒前
wzj完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
李开心完成签到,获得积分10
10秒前
23421完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
丁1完成签到 ,获得积分10
11秒前
愤怒的苗条完成签到 ,获得积分10
11秒前
大个应助清明采纳,获得10
12秒前
12秒前
huihui完成签到 ,获得积分10
13秒前
InfoNinja发布了新的文献求助10
13秒前
xin发布了新的文献求助10
14秒前
shawn完成签到 ,获得积分10
14秒前
平常水卉完成签到,获得积分10
16秒前
哈哈完成签到,获得积分10
16秒前
香蕉觅云应助67号采纳,获得10
16秒前
鹏1989完成签到,获得积分10
17秒前
luanzhaohui完成签到,获得积分10
17秒前
无所谓完成签到,获得积分10
18秒前
开心的火龙果完成签到,获得积分10
18秒前
斯文败类应助杨阳采纳,获得10
19秒前
爆米花应助快乐的英姑采纳,获得10
19秒前
金鱼完成签到 ,获得积分10
19秒前
leona完成签到 ,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5600134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685840
关于积分的说明 14839918
捐赠科研通 4675103
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538540
邀请新用户注册赠送积分活动 1505668
关于科研通互助平台的介绍 1471124