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垂直阵列CNTs纳米吸气剂制备工艺研究的中期报告
一、研究背景与意义
垂直阵列碳纳米管（CNTs）结构具有高比表面积、高导电性、高机械强度以及优异的光学、热学等特殊性能，在能量传递、气体分离和催化等领域具有广泛应用前景。其中，作为一种新型吸附材料，CNTs也被广泛应用于空气净化、水处理、有机物去除等环保领域，但由于其纤维状结构复杂，往往难以控制和调节其吸附性能。因此，针对CNTs纳米吸气剂的制备工艺进行研究，具有重要的理论与现实意义。
二、研究目的与方法
本研究旨在制备一种垂直阵列CNTs纳米吸气剂，并考察其吸附性能与制备工艺之间的关系。研究方法主要包括化学气相沉积成长垂直阵列CNTs、表面修饰与化学改性、吸附测试与表征等环节。
三、研究进展与初步结果
1.化学气相沉积成长垂直阵列CNTs
采用的沉积源为铁、乙酰丙酮和乙炔及氮气和氢气等，经过一系列化学反应和固相扩散过程，得到长约20微米、直径约20纳米的垂直阵列CNTs。
2.表面修饰与化学改性
通过在CNTs表面引入氧、氮等官能团，有效增强其表面活性和化学反应能力，使其成为一种更为灵活的纳米吸附材料。
3.吸附测试与表征
利用高精度质谱仪对吸附前后空气成分的变化进行检测，同时采用SEM、TEM等手段对垂直阵列CNTs的形貌和微观结构进行分析。初步结果表明，表面氧化和氮化处理可以显著提高CNTs的吸附能力，同时控制沉积参数（如反应温度、气体流量等）也可以影响CNTs的吸附性能。
四、研究展望
下一步将进一步优化CNTs的制备工艺，进一步调节其吸附性能，同时考虑在CNTs表面引入其他官能团以增强其特定吸附性能，探索更为精确和灵活的CNTs纳米吸附剂制备方法。