Synteza wielościennych nanorurek węglowych metodą katalityczno-chemicznego osadzania z fazy gazowej

• Autorzy: Dobrzańska-Danikiewicz A. , Cichocki D. , Wolany W. , Łukowiec D.

Warianty tytułu

EN

Synthesis of multiwall carbon nanotubes using Catalytic Chemical Vapour Deposition method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metoda katalityczno-chemicznego osadzania z fazy gazowej (CCVD) umożliwia syntezę wysokiej jakości wielościennych nanorurek węglowych na masową skalę. Można wyróżnić wiele zmiennych, które wpływają w trakcie syntezy na rodzaj i postać produktu finalnego. Celem artykułu jest wyznaczenie najkorzystniejszych parametrów procesu syntezy wielościennych nanorurek węglowych metodą katalityczno-chemicznego osadzania z fazy gazowej przez odpowiedni dobór temperatury i czasu procesu syntezy oraz prędkości przepływu wodoru. Zmienne te wstępnie wyselekcjonowano jako najistotniej wpływające na postać i jakość wytworzonego nanomateriału węglowego. Do obrazowania struktury i morfologii nowo wytworzonych wielościennych nanorurek węglowych wykorzystano skaningową mikroskopię elektronową i transmisyjną mikroskopię elektronową. Badanie stopnia zdefektowania wytworzonych nanorurek węglowych wykonano metodą spektroskopii ramanowskiej.

EN

Catalytic Chemical Vapor Deposition (CCVD) method allows for the synthesis of high-quality multiwall carbon nanotubes on a mass scale. A number of variables that affect the course of the synthesis of the type and the form of the final product can be distinguished. The purpose of this paper is to present an approach for the optimisation of the synthesis process of multiwall carbon nanotubes by Catalytic Chemical Vapor Deposition by appropriately selecting the temperature and time of the synthesis process and the hydrogen flow rate. These variables are pre-selected as one which the most influencing on the character and quality of the produced carbon nanomaterial. To image the structure and the morphology of the newly formed multiwall carbon nanotubes scanning electron microscopy and transmission electron microscopy have been used. Research purity and the degree of defecting of produced carbon nanotubes were made using Raman spectroscopy.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyty; nanorurki węglowe; katalizator; osadzanie; faza gazowa

EN

nanocomposites; carbon nanotube; catalyst; vapour; deposition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 6
• Strony: 477--480
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Dobrzańska-Danikiewicz A.

• Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Cichocki D.

• Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Wolany W.

• Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Łukowiec D.

• Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Łukowiec D., Cichocki D., Wolany W.: Carbon nanotubes manufacturing using the CVD equipment against the background of other methods. Archives of Materials Science and Engineering 64/2 (2013) 103÷109.
• [2] Grobert N.: Carbon nanotubes – becoming clean. Materials Today 10/1-2 (2007) 28÷35.
• [3] Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Łukowiec D., Cichocki D., Wolany W.: Carbon nanotubes decorating methods. Archives of Materials Science and Engineering 61/2 (2013) 53÷61.
• [4] Dobrzańska-Danikiewicz A. D., Łukowiec D.: Synthesis and characterrization of Pt/MWCNTs nanocomposites. Physica status solidi (b) 250/12 (2013) 2569÷2574.
• [5] Dobrzański L. A. Mucha A.: Wpływ nanorurek węglowych na własności wytrzymałościowe nanokompozytów. Przetwórstwo Tworzyw 18 (3) (2012) 179÷183.
• [6] Ryszkowska J.: Zastosowania ilościowej analizy obrazu do opisu morfologii nanokompozytów poliuretan/nanorurki węglowe. Inżynieria Materiałowa 29 (4) (2008) 204÷207.
• [7] Ryszkowska J.: Struktura i właściwości nanokompozytów poliuretanowych. Inżynieria Materiałowa 29 (3) (2008) 121÷126.
• [8] Shanov V., Yun Y. H., Schulz M. J.: Synthesis and characterization of carbon nanotube materials (review). Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy 41 (4) (2006) 377÷390.
• [9] Terzyk A. P., Kruszka B., Wiśniewski M.: Czy wkoło nas wyrośnie nanorurkowy las?? Wiadomości chemiczne 65/1-2 (2011) 111÷135.
• [10] Llobet E.: Gas sensors using carbon nanomaterials: A review. Sensors and Actuators B: Chemical 179/31 (2013), 32÷45.
• [11] Kumar M., Ando Y.: Chemical Vapor Deposition of Carbon Nanotubes: A Review on Growth Mechanism and Mass Production. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 10 (2010) 3739÷3758.
• [12] Toussi S. M., Fakhru’l-Razi A., Chuah L., Suraya A. R.: Optimization of synthesis condition for carbon nanotubes by catalytic chemical vapor deposition (CCVD). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 17 (2011) 012003, doi:10.1088/1757-899X/17/1/012003.
• [13] Yellampalli S.: Carbon nanotubes – synthesis, characterization, applications. InTech, Croatia (2011).
• [14] Magrez A., Seo J. W., Smajda R., Mionić M. Forró L.: Catalytic CVD synthesis of carbon nanotubes: towards high yield and low temperature growth. Materials (2010) 4871÷4891; doi:10.3390/ma3114871.
• [15] Cichocki D., Dobrzańska-Danikiewicz A. D.: Methods of carbon nanotubes decorating with noble metal nanoparticles Rh and/or Pd and their potential application, Thermec’2013. Book of Abstracts. International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials. Processing, Fabrication, Properties, Application, Las Vegas, USA (2013) 165.