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Preparation of Carbon Nano-fiber Washcoat on Porous Silica Foam as Structured Catalyst Support

LIUPinglea; L.Leffertsb   

  1. a College of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China 
    b Faculty of Science and Technology, IMPACT, University of Twente, P. O. Box 217, 7500 AE Enschede, The Netherlands 
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-06-28 Published:2006-06-28
  • Contact: LIU Pingle

大孔二氧化硅膜上纳米碳纤维层结构化催化剂载体的制备

刘平乐a; L.Leffertsb   

  1. College of Chemical Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China
    b Faculty of Science and Technology, IMPACT, University of Twente, P. O. Box 217, 7500 AE Enschede, The Netherlands
  • 通讯作者: 刘平乐

Abstract: This paper reports how a hairy layer of carbon nano-fibers can be prepared on the macro-porous silica foam produced by the sphere templating method. Firstly, three-dimensional close-packed crystals of polystyrene spheres are assembled on porous disk substrate by vacuum filtration or evaporation. The polystyrene template is annealed slightly above the glass transition temperature in order to strengthen the colloidal crystal and ensure interconnection of the spheres so as to obtain porous materials with open structure. Following the treatment of hexde-cyltrimethylammonium bromide, the polystyrene template is filled with silica colloidal solution, which solidifies in the cavities. Then the polystyrene particles are removed by calcination at 843K, leaving behind porous silica foam. Scanning electron microscopy images demonstrate that silica foam has uniform and open structured pores. Nickel particles were deposited on porous silica foam layer by the dipping method and porous carbon nano-fiber washcoat was prepared by catalytic decomposition of ethene over small nickel particles.

Key words: sphere template, colloidal crystal, silica foam, carbon nano-fiber, washcoat

摘要:  This paper reports how a hairy layer of carbon nano-fibers can be prepared on the macro-porous silica foam produced by the sphere templating method. Firstly, three-dimensional close-packed crystals of polystyrene spheres are assembled on porous disk substrate by vacuum filtration or evaporation. The polystyrene template is annealed slightly above the glass transition temperature in order to strengthen the colloidal crystal and ensure interconnection of the spheres so as to obtain porous materials with open structure. Following the treatment of hexde-cyltrimethylammonium bromide, the polystyrene template is filled with silica colloidal solution, which solidifies in the cavities. Then the polystyrene particles are removed by calcination at 843K, leaving behind porous silica foam. Scanning electron microscopy images demonstrate that silica foam has uniform and open structured pores. Nickel particles were deposited on porous silica foam layer by the dipping method and porous carbon nano-fiber washcoat was prepared by catalytic decomposition of ethene over small nickel particles.

关键词: sphere template;colloidal crystal;silica foam;carbon nano-fiber;washcoat