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研究信|开放获取
海东千博，熊本明仁，小野良一，齐藤吉夫，森川茂， ＂用碳层覆盖的功能性纤维簇的生长"，纳米技术杂志》， 卷。2008年， 文章的ID734940， 3. 页面， 2008年． https://doi.org/10.1155/2008/734940
用碳层覆盖的功能性纤维簇的生长
摘要
直径小于10nm并用石墨层覆盖的纤维簇已优先生产在10 kPa和26.6 kPa的压力下，用凹碳船同时蒸发Fe和Ti丝。为了比较这一结果与惰性气体气氛中的团簇形成，还讨论了氩气压力为10 kPa时的结果。无序的FeNi簇的形成主要发生在a气体的气氛。
1.介绍
氢化所有类型燃料电池的理想燃料。它可以作为压缩气体，液体和固体作为与其他元素组合储存。对于储氢，理想的氢化物类型是可逆地吸收和解吸氢的金属或合金氢化物。典型的例子是Feti合金：Feti + →f［1］．在燃料电池应用中，氢存储系统的压力范围是．此外，在下面发生氢解吸是必要的．FeTi和VNb合金是潜在的合适合金。合金通常优先采用机械合金化方法生产。金属粉末表面的氧化层是合金成形过程中的一个实际问题。碳纳米管也可能是很好的氢吸收剂[2］．由于纳米管是基于石墨结构，纳米石墨碳颗粒也可以作为氢吸收剂。大多数50 nm量级的金属颗粒可以在惰性气体中通过气体蒸发法产生[3.］．金属团簇覆盖着一层硅绝缘层或通过先进的气体蒸发方法可产生导电碳层[4，5］．
本文报道，已经报道了一种新的生产方法，用于形成覆盖碳层覆盖的小于10nm直径的纤维簇。在本研究中，氢气已被用于更换惰性气体。
2.实验
生产Feti合金，Fe和Ti电线5毫米将其插入如图1．凹部的长度为10毫米。将50:50原子百分比的Fe和Ti导线插入凹形区域中。通过弹簧将两根碳棒插入不锈钢电极，如图所示1（一种）。使用的工作室是直径17厘米的玻璃缸，高度为30厘米，覆盖着不锈钢板，并通过其底部的阀连接到高真空排气。预设方法与碳的电弧蒸发方法非常相似[6］．将Fe和Ti丝分别在10 kPa的氩气和10 kPa和26.6 kPa的氢气中蒸发，与惰性气体蒸发制备的材料进行比较。采集的样品用日立H-9000NAR电子显微镜检测。
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(b)
3.结果和讨论
数字2示出了典型的电子显微镜（EM）图像和用于在10kPa的压力下在Ar气体中产生的样品的相应电子衍射（ED）图案。ED图案显示Fe，Ti，Feti和TiC相的混合物的形成。EM图像中的大颗粒是Fe和Ti粒子[3.］．用TIC层覆盖Ti颗粒表面[7］．用碳层覆盖每个颗粒。纤维颗粒处于有序相。
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(b)
当在Hydrogengas进行相同的实验时，将收集的颗粒作为无序的胎相指向，如图所示3.．暗场图像清楚地显示FeTi团簇形成的尺寸小于10 nm。数字4显示了覆盖着石墨碳层的FeTi纳米颗粒的高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)图像。氢气中FeTi无序相的优先形成可能与Fe、Ti和FeTi是典型的吸氢材料以及Ar气体中产生的Fe和Ti粒子有关，如图所示2，被氢的吸收破坏，形成更稳定的FeTi。利用烟雾粒子的形成过程，主要通过粒子之间的合并来生长[8］．因此，可以生产稳定的FeTi纳米晶体。当氢压力为10 kPa时，FeTi微晶略大于26.6 kPa时形成的微晶。优先观察到10 nm量级FeTi粒子的生长。这一结果也表明，氢气限制了合金颗粒的形成和生长。产生的合金团簇用碳层覆盖气体气氛，从而防止金属合金簇的氧化。现在，另一个实验室组进行了对氢吸收的基本实验。结果将在其他地方呈现。通过本方法形成的吸收合金预期用作另一种氢永久性吸收材料。对合金形成的系统研究现在由我们的实验室组进行，结果将在其他地方发表。
(一)
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参考
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