بررسی اثر کاتالیستی نانوذرات مس- نقره-پالادیوم بر رشد نانولوله های کربنی

در این تحقیق، رشد نانولوله های کربنی چند دیواره به روش TCVD با استفاده از زیرلایه کاتالیستی مس-نقره- پالادیم و گاز استیلن در دمای 800 درجه ی سانتیگراد گزارش شده است. برای رشد لایه های کاتالیستی از روش کندوپاش مغناطیسی DC استفاده شد. آنالیز XRD رشد موفق نانوذرات مس، نقره و پالادیم با ساختار بلوری FCC را تایید می نماید. آنالیزهای AFM و TEM نشان دادند که یک توزیع نسبتا یکنواخت از نانو ذرات تقریبا کروی سطح لایه های نازک را در بر گرفته است که با افزایش ضخامت لایه ها، اندازه دانه ها نیز افزایش می یابد. متوسط اندازه ی نانوذرات در حدود 15 نانومتر گزارش شد. آنالیز SEM رشد قابل توجه نانولوله های کربنی بر روی لایه کاتالیستی را تایید می کند. مقایسه رشد نانولوله ها، نشان می دهد که ریخت شناسی لایه های کاتالیستی، تاثیر قابل توجهی بر کیفیت و نرخ رشد آنها دارد. علاوه بر آن مشخص شد که با افزایش اندازه نانوذرات کاتالیستی، قطر نانولوله ها افزایش می یابد. دو پیک اصلی در طیف رامان دیده می شود. نوار G (نوار گرافیتی)، شکل گیری نانولوله های چند دیواره گرافیتی و نوار D (نوار نواقص) وجود کربن های بی نظم مانند ذرات کربن دار آمورف یا لایه های ناقص گرافیتی را تایید می کند. نسبت شدت پیک (D)I(G)/I نشان می دهد که نانولوله ها از کیفیت ساختاری گرافیتی خوبی برخوردارند. دوعامل زبری سطح و توزیع یکنواخت اندازه ذرات می تواند در تجزیه اتم های کربن برای رشد نانولوله ای کربنی نقش مهمی را ایفا کنند و نانوذرات رشد داده شده به نانوکاتالیست مطلوب برای رشد نانولوله های کربنی تبدیل خواهند شد.

کلیدواژه ها:

لایه نشانی مغناطیسی DC ، نانوذرات مس-نقره-پالادیوم ، نانوکاتالیست