СТРУКТУРА И МОРФОЛОГИЯ УНТ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ НА НАНОПОРОШКАХ Ni

  • Г. Партизан Институт проблем горения, Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби
  • Б. З. Мансуров Институт проблем горения
  • Б. С. Медянова Институт проблем горения, Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби
  • A. Б. Кошанова Институт проблем горения, Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби
  • Б. А. Алиев Казахский Национальный Университет им. аль-Фараби
  • Xin Jiang Institute of Materials Engineering, University of Siegen
Ключевые слова: термическое химическое осаждение, углеродные наноструктуры, нанопорошки металла, медная пленка, многостенные углеродные нанотрубки.

Аннотация

В статье представлены результаты экспериментов по синтезу углеродных наноструктур методом термического химического осаждения из газовой фазы с использованием нанопорошков никеля, полученных методом электрического взрыва проводников в качестве катализаторов. В ходе проведённых экспериментов были определены технологические параметры, оптимальные для низкотемпературного роста углеродных нанотрубок. СЭМ-исследования выявили существование диапазона температур и давлений между низко- и высокотемпературным режимами синтеза, в котором не происходит рост углеродных наноструктур. Результаты спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеноструктурного анализа показали, что наиболее высокой кристалличностью обладают образцы, выращенные на нижней температурной границе, определённой в ходе проведения экспериментов. Исследования методом просвечивающей электронной микроскопии указывают на то, что синтезированные структуры являются многостенными углеродными нанотрубками с кластерами металла внутри канала трубки.

Литература

1. Krueger A. Carbon Materials and Nanotechnology. – 2010. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 475 p.
2. Радушкевич Л.В., Лукьянович В.М. O структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // Журнал физической химии. – 1952. – Т. 26. – С. 88-95.
3. Xia J. H, Jiang X. and Jia C. L. The size effect of catalyst on the growth of helical carbon nanofibers // Applied Physics Letters. – 2009. – Vol. 95. – P. 223110-1-223110-3.
4. Merchan-Merchan W., Saveliev A. V., Kennedy L., Jimenez W. C. Combustion synthesis of carbon nanotubes and related nanostructures // Progress in Energy and Combustion Science. – 2010. – Vol. 36. – P. 696-727.
5. Сабитов С., Кошанова А., Медянова Б.С., Партизан Г., Мансуров Б.З., Алиев Б.А. Синтез углеродных наноструктур на никелевых пленках методом кислородно-ацетиленовой горелки // Горение и плазмохимия. – 2015. – Т.13, №1. С. 47-52.
6. Буранова Ю.С. Физика, электроника, нанотехнологии // Труды МФТИ. – 2011. – Том 3. – № 3. – C. 30-41.
7. Лернер М.И., Сваровская Н.В., Псахье С.Г., Бакина О.В. Технология получения, характеристики и некоторые области применения электровзрывных нанопорошков металлов // Российские нанотехнологии. – 2009. –Том 4. – №11-12. – C. 56-68.
8. Pakdee U., Srabua S., Phongphala A.,Pawong C. Effects of Catalyst on Carbon Nanotubes Synthesized by Thermal Chemical Vapor Deposition Method // Applied Mechanics and Materials.–2015. – Vol. 804. – P. 47-50.
9. Haroon Ur Rashid, Kaichao Yu, Muhammad Naveed Umar, Muhammad Naveed Anjum, Khalid Khan, Nasir Ahmad and Muhammad Tariq Jan. Catalyst role in chemical vapor deposition (cvd) process: a review //Rev.Adv.Mater.Sci. – 2015. – Vol. 40. – P. 235-
248.
10. Partizan G., Mansurov B.Z., Medyanova B.S., Aliev B.A., Xin Jiang. Synthesis of carbon nanostructures by thermal CVD on nickel nanoparticles // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2015. –Vol. 88. – No. 6. – P. 1451-1458.
11. Partizan G., Mansurov B.Z., Medyanova B.S., Koshanova A.B., Aliyev B.A., Xin Jiang. Synthesis of carbon nanostructures on iron nanopowders obtained by electric explosion of conductors // Eurasian Chemical-technological Journal. – 2015. – Vol. 17. – P.200-207.
12. Joe Hodkiewicz. Characterizing Carbon Materials with Raman Spectroscopy // Thermo Fisher Scientific. – 2010. Application Note: 51901 13. Bokobza L., Zhang J. Raman spectroscopic characterization of multiwall carbon nanotubes and of composites // eXPRESS Polymer Letters. –2012. – Vol.6, No.7. – P. 601–608.
14. Lehman J. H., Terrones M., Mansfield E., Hurst K. E., Meunier V. Evaluating the characteristics of multiwall carbon nanotubes // Carbon. – 2011. – Vol. 49. – P. 2581–2602.
15. Syazwan Afif Mohd Zobir, Suriani Abu Bakar, Saifollah Abdullah, Zulkarnain Zainal, Siti Halimah Sarijo, and Mohamad Rusop. Raman Spectroscopic Study of Carbon Nanotubes Prepared Using Fe/ZnO-Palm Olein-Chemical Vapour Deposition // Journal of Nanomaterials. – 2012. – Vol. 2012. – P. 1-6.
16. Kim K.K., Park J.S., Kim S.J., Geng H.Z., An K.H., Yang C-M, et al. Dependence of Raman spectra G’ band intensity on metallicity of single-wall carbon nanotubes // Phys Rev B. – 2007. – Vol. 76, No. 20. – P. 205426-1–8.
17. Zheng Yan, Andrew R. Barron. Characterization of graphene by Raman spectroscopy // Режим доступа: http://cnx.org/content/m34667/1.2/ - 29 June, 2010.
18. Mironova-Ulmane N., Kuzmin A., Steins I., Grabis J., Sildos I., Pars M. Raman scattering in nanosized nickel oxide NiO // Journal of Physics: Conference series. – 2007. – Vol. 93. – P. 012039 – 1-5.
19. Ferrari A. C., Robertson J. Raman spectroscopy of amorphous, nanostructured, diamond-like carbon, and nanodiamond. // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. – 2004. –Vol. 362. – P. 2477–2512.
20. Bo Zeng, Min Gao, Shenghua Liu, Taisong Pan, Zhenlong Huang, and Yuan Lin. Thermal chemical vapor deposition of layered aligned carbon-nanotube films separated by graphite layers // Phys. Status Solidi A. – 2013. – Vol. 210, No. 6. – P. 1128-1132.
21. Costa S., Borowiak-Palen E., Kruszyńska M., Bachmatiuk A., Kaleńczuk R. J. Characterization of carbon nanotubes by Raman spectroscopy // Materials Science-Poland. – 2008. – Vol. 26, No. 2. – P. 1-9.
Опубликован
2018-01-19
Раздел
Статьи