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·1108· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

成的纳米碳结构为多壁碳纳米管 [13,23] ，其直径约为 SE R 在 X 波段随频率的变化曲线。
50 nm，壁厚约 10 nm，呈弯曲缠绕状分布。根据文 由图 9 可知，FeCl 3 催化剂的加入，使得酚醛树
献报道可知，酚醛树脂过渡金属催化热解碳纳米管 脂热解炭的 SE T 均有提高，主要是来自 SE A 的贡献。
的生长机理为气-液-固（V-L-S）机理 [24] ，即酚醛树 在 1000 ℃热解时，随着 FeCl 3 催化剂的加入，酚醛
脂在高温催化热解时，过渡金属化合物在高温下被 树脂热解炭的有序化程度增大，并且热解炭内原位
还原为过渡金属单质，高温下 FeCl 3 被还原为单质 生成了大量多壁碳纳米管，形成导电网络，加之碳
铁，处于液相的催化剂对酚醛树脂热解过程中产生 纳米管本身的小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子
的含碳气体进行催化裂解并沉积碳，当液相催化剂 隧道效应等的共同作用，使电子能级分裂后的能级间
中沉积的碳逐渐饱和后，在浓度梯度的作用下，催化 隔处在微波能量范围内，加强了电磁波的吸收性能 [25] 。
剂表面就会结晶成核并不断生长形成碳纳米管 [24] 。 酚醛树脂在 1500 ℃ 热 解 时 ， 当 加入 质量分数
图 9 是酚醛树脂加入质量分数 0.5%FeCl 3 催化 0.5%FeCl 3 催化剂后，热解炭的有序化程度增大，电
剂在 1000、1500 ℃下催化热解后样品的 SE T 、SE A 、 磁屏蔽效能显著提高，尤其是在低频段。

图 9 酚醛树脂在 1000（a、c、e）、1500 ℃(b、d、f)催化热解产物的 SE A 、SE R 和 SE T
Fig. 9 SE A , SE R and SE T of products obtained by catalytic pyrolysis of phenolic resin at 1000 ℃ (a、c、e) and 1500 ℃ (b、d、f)

将本文研究结果与相关文献中电磁屏蔽材料的 工艺复杂，故不利于实际生产应用。Liu [13] 等用过渡
试样厚度、电导率、X 波段电磁屏蔽效能进行了对 金属 Ni 纳米粒子高温催化热解酚醛树脂原位生成
比，结果见表 4。 碳纳米管，从而提高了其电磁屏蔽性能。但是 Ni
Huang [12] 等在环氧树脂中加入质量分数 15% 纳米粒子作为催化剂，在材料中难以分散均匀，进
[9]
CNTs，显著提高了复合材料的电磁屏蔽性能，但是 而影响材料的整体性能 [14] 。Farhan 等以二茂铁为
外加碳纳米管容易团聚、价格昂贵，并且材料制备 催化剂和硅粉高温催化热解酚醛树脂泡沫炭，原位