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微波作用下生物质纤维素炭生成碳化硅纳米晶须的机理研究( Mechanistic study on the formation of silicon carbide nanowhiskers from biomass cellulose char under microwave )
JE Omoriyekomwan A Tahmasebi J Dou L Tian J Yu
本文报道了一种利用相同来源的碳和二氧化硅合成SiC纳米晶须的方法，该方法不需要添加外部Si前驱体，是一种可持续的、经济有效的方法。本研究报道了一种改进的、可持续的利用玉米秸秆纤维素炭在微波加热下合成碳化硅（SiC）纳米晶须的方法。本研究的目的是优化微波处理工艺，深入了解微波处理条件下生物质SiC纳米晶须的形成和生长机理，并用多种分析技术对合成产物进行表征。在较高的反应温度下,SiC纳米晶须的形成得到促进,由1200 C时的6.83%增加到1400 C时的9.35%。结果表明,SiC的纳米结构沿d间距（111）面排列,特征晶格条纹间距为0.25nm。SiC纳米晶须的生长机理遵循汽-固（VS）和汽-液-固（VLS）两种反应途径。反应性纤维素炭生成的气态产物（SiO和CO）增加了CO和CO2浓度，导致SiC纳米晶须在固相-气相机制下生长。生物炭中固有的金属物种如Fe的存在对SiC纳米晶须的形成和生长起到了催化作用。
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