Kinetic study of carbon nanotubes synthesis by fluidized bed chemical vapor deposition

Autor: Dominique Plee, Daniel Bernard, Yolande Kihn, Brigitte Caussat, Patrice Gaillard, Régis Philippe, Ph. Serp, Serge Bordere, Ph. Kalck
Přispěvatelé: Laboratoire de chimie de coordination (LCC), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Arkema (Arkema), Laboratoire de Génie Chimique (LGC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de génie chimique [ancien site de Basso-Cambo] (LGC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Arkema (FRANCE), Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: AIChE Journal
AIChE Journal, 2009, vol. 55 n° 2., pp. 450-464. ⟨10.1002/aic.11676⟩
AIChE Journal, Wiley, 2009, vol. 55 n° 2., pp. 450-464. ⟨10.1002/aic.11676⟩
ISSN: 0001-1541
1547-5905
DOI: 10.1002/aic.11676⟩
Popis: International audience; Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) have been produced with high selectivity by fluidized bed catalytic Chemical Vapor Deposition from ethylene on Fe/Al2O3 catalysts. The influence of operating parameters such as deposition duration, temperature, ethylene and hydrogen partial pressures and iron loading, on MWCNT productivity, process selectivity, characteristics of final powders and chemical composition of the outlet gases has been analyzed. Using gas phase chromatography, methane and ethane have been detected whatever the conditions used. Between 650 and 750°C, no catalyst deactivation occurs because nucleation remains active all along the synthesis thanks to the explosion of the catalyst grains. Above 650°C, ethane itself produces MWCNTs, whereas methane does not react in the temperature range 550-750°C. The formation of MWCNTs induces marked bed expansions and sharp decreases of grain density. Apparent kinetic laws have been deduced from the collected data. The apparent partial orders of reaction for ethylene, hydrogen and iron were found to be 0.75, 0 and 0.28 respectively.
Databáze: OpenAIRE
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