بررسی تاثیر استفاده از بسترهای اکسید فلزی مختلف بر رشد نانولوله های کربنی به روش نشست بخار شیمیایی حرارتی

در سنتز نانولوله های کربنی، روش نشست بخار شیمیایی بدلیل بهره بالا، امکان رشد جهت مند، قابلیت پیاده سازی بر بسترهای از پیش طراحی شده، دمای پایین، خلوص مناسب و صرفه اقتصادی از سایر روش های تولید، بسیار بیشتر مورد توجه قرار گرفته است]1[. استفاده از ذرات کاتالیستی پخش شده بر یک بستر نگهدارنده، یک پارامتر ضروری در تولید نانولوله به روش نشست بخار شیمیایی است. لذا عواملی از قبیل جنس بستر، اندازه ذرات و مقدار تخلخل سطح بستر، میزان ناهمواری سطح بستر، نوع کاتالیست بکار رفته و میزان اندرکنش بین کاتالیست و بستر میتوانند بر بهره رشد و مورفولوژی نانولوله ها موثر باشند]2و3[. در این تحقیق کاتالیست دوگانه Fe-Co بر چهار بستر اکسیدفلزی مختلف یعنی اکسید منیزیم، اکسید کلسیم، اکسید روی و دی اکسید تیتانیوم به روش تلقیح مرطوب نشانده شده و تاثیر استفاده از آنها برای رشد نانولوله های کربنی مورد مقایسه قرار گرفت. نانولوله های کربنی در دمای °C800 با تجزیه حرارتی گاز استیلن به روش نشست بخار شیمیایی حرارتی بر پایه های کاتالیستی مذکور رشد یافتند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(FESEM) بمنظور بررسی ساختار و مورفولوژی بستر کاتالیستی و نانولوله ها، نقشه اشعه ایکس توزیع ذرات(X-map) و طیف سنجی تفکیک انرژی پرتو ایکس(EDX) برای بررسی چگونگی پخش شدگی ذرات کاتالیستی بر بستر و میزان غلظت آنها، طیف سنجی پراش پرتو ایکس(XRD) به منظور تشخیص عناصر موجود در ترکیب بستر و فاز کریستالی آنها، طیف سنجی رامان(RAMAN) برای بررسی میزان بلوری شدن و نقص های موجود در نانولوله ها و از آنالیز گرماوزنی(TGA) برای تشخیص پایداری حرارتی نانولوله های تولید شده، استفاده شده است. نتایج نشان میدهد بستر کاتالیستی ساختار نانوذره ای داشته ومیزان پراکندگی و یکنواختی توزیع متفاوتی بر بسترهای مختلف شکل گرفته اند. بازده تولید نانولوله های کربنی بر بستر اکسید روی و اکسید تیتانیوم بهتر از دو بستر دیگر است.

کلیدواژه ها:

نانو لوله های کربنی ، روش نشست بخار شیمیایی ، اکسید های فلزی ، کاتالیست آهن-کبالت