化学气相沉积（cvd）实验

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1、化学气相沉积（CVD）实验实验目的：掌握制备纳米碳管的一种化学方法。实验原理：化学气相沉积法是近年来发展起来的制备无机材料的新技术。它是利用气态物质在一固体表面上进行化学反应，生成固态沉积物的过程。本实验是利用纳米金属催化剂的催化作用，使在高温条件下分解的碳氢化合物能够重新自组装形成纳米碳管。纳米金属催化剂对纳米碳管的生长起到至关重要的作用。首先该金属是亲碳金属（铁、钴、镍等过渡金属），使碳离子可以在金属上吸附、扩散，并到达超饱和状态，最后析出而形成纳米碳管。另外，纳米碳管的生长还受催化剂载体、制备温度、气体成分与流量等条件的影响。本实验以乙炔气

2、体为原料，在Fe、Co、Ni等催化剂（固体表面）上裂解后，可制备高纯度、高产量的多壁纳米碳管。其反应式为：C2H2C+H2化学气相沉积法不仅设备简单，操作容易，而且也是最有可能实现纳米碳管的规模化生产以及对纳米碳管结构进行一定的控制。实验设备：CVD法制备设备一套。其中包括石英管（反应炉）、电炉、温控仪、热电偶等。实验步骤：（1）取少量催化剂，放入石英舟中，置于反应器（石英管）的中部。（2）确定好热解温度后，接通温控仪电源，开始升温。温度升到一定高度后，打开氢气流量计开关，通入氢气以还原催化剂。（3）温度升到热解温度后，打开乙炔气体流量计开关，通

3、入原料乙炔气体，高温下乙炔分解出碳，于金属颗粒催化下生长出纳米碳管。（4）关闭温控仪电源开关，关闭乙炔气体流量开关，继续通入氢气30分钟左右后，关闭氢气流量开关，关闭所有电源。（5）取出样品后，在透射电子显微镜下观察、分析。2多壁纳米碳管的TEM照片多壁纳米碳管的的HRTEM照片2