Amélioration des catalyseurs Fe/MgO par calcination pour la croissance de nanotubes de carbone à paroi simple et double

Une calcination à 900-1000 degrés C pendant 8-12 heures d'un catalyseur Fe/MgO préparé par imprégnation a permis d'obtenir une solution solide homogène MgFe2O4/MgO montrant un enfouissement réussi de particules de fer bien dispersées dans le réseau MgO. Lors de la réduction du méthane, de nombreuses particules contenant du fer d'un diamètre d'environ 4 nm se sont formées à la surface du catalyseur pour fournir de nombreux sites actifs pour la croissance de nanotubes de carbone à paroi simple et double. Il y a eu une amélioration significative du catalyseur Fe/MgO, ce qui a abouti à un rendement élevé de nanotubes exempts d'impuretés. En utilisant le craquage de C2H4 à 600 degrés C et des observations par microscopie électronique à transmission, la distribution des espèces de Fe dans les catalyseurs et les images au microscope de la croissance des nanotubes ont été décrites en détail. La réduction par H2 du catalyseur Fe/MgO calcifié a provoqué la formation de couches de fer à la surface du catalyseur, ce qui a entraîné la croissance uniquement de couches de carbone. Les résultats sont utiles pour comprendre les changements dans la distribution des espèces métalliques dans les catalyseurs et le mécanisme de croissance des nanotubes, et ils fournissent une méthode simple pour améliorer les catalyseurs Fe/MgO.