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Morphology optimization of CCVD-synthesized multiwall carbon nanotubes, using statistical design of experiments

机译：使用实验统计设计的CCVD合成的多壁碳纳米管的形态优化

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The possibility of optimization of morphological features of multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) using the statistical design of experiments (DoE) is investigated. In this study, MWCNTs were synthesized using a catalytic chemical vapour deposition (CCVD) method in a horizontal reactor using acetylene as the carbon source. The effects of six synthesis parameters (synthesis time, synthesis temperature, catalyst mass, reduction time, acetylene flow rate and hydrogen flow rate) on the average diameter and mean rectilinear length (MRL) of carbon nanotubes were examined using fractional-factorial design (FFD) coupled with response surface methodology (RSM). Using a 2_(III)~(6-3) FFD, the main effects of reaction temperature, hydrogen flow rate and chemical reduction time were concluded to be the key factors influencing the diameter and MRL of MWCNTs; then Box-Behnken design (BBD) was exploited to create a response surface from the main factors. The total number of required runs is 26: 8 runs are for FFD parameter screening, 17 runs are for the response surface obtained by the BBD, and the final run is used to confirm the predicted results.
机译：研究了使用统计实验设计（DoE）优化多壁碳纳米管（MWCNT）形态特征的可能性。在这项研究中，在使用乙炔作为碳源的卧式反应器中，使用催化化学气相沉积（CCVD）方法合成了MWCNT。使用分数因子设计（FFD）研究了六个合成参数（合成时间，合成温度，催化剂质量，还原时间，乙炔流速和氢气流速）对碳纳米管平均直径和平均直线长度（MRL）的影响。 ）以及响应面方法（RSM）。使用2_（III）〜（6-3）FFD，得出反应温度，氢气流速和化学还原时间的主要影响是影响多壁碳纳米管直径和最大残留限量的关键因素。然后利用Box-Behnken设计（BBD）从主要因素创建响应表面。所需运行的总数为26：8个运行用于FFD参数筛选，17个运行用于BBD获得的响应面，最后一次运行用于确认预测结果。

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