Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Схематическое изображение прибора для получения одностенных углеродных нанотрубок с использование первого подхода.
Рис.2. Масс-спектр системы, полученный при (a)450-560˚С и (b)830˚С нагревательного элемента, с применением первого подхода. (c) химические структуры радикалов, определённых при 830˚С.(d) Предложенная учёными модель образования циклических радикалов.
Рис.3. (a)-(d) SEM-изображения, полученных нанотрубок на подложке при 490-590˚С с использованием первого подхода.
Рис.4. (a) Рамановский спектр нанотрубок (излучение с длиной волны 514.4 нм), полученных при температуре 490-560˚С с использованием первого подхода. (b) TEM-изображение этих нанотрубок.
Рис.5. Зависимость содержания от времени радикалов(C5H9, C6H9 и C6H13), H2 и исходного этилена. Область II – область термического разложения этилена (его концентрация уменьшается) и образования радикалов и H2 (возрастание концентраций, достигающее насыщения после 2-х минут выдержки при 830˚С). SEM-изображения показвают изменение плотности нанотрубок на поверхности со временем.
Рис.6. (a)Анализатор масс-спектрометра помещён между газовой форсункой и нагревателем (830˚С); (b)Относительные содержания радикалов и этилена в зависимости от расстояния до нагревателя (стрелка указывает направление распространения радикалов).
Рис.7. Схематическое изображение прибора для получения одностенных углеродных нанотрубок с использование второго подхода.
Рис.8. Рамановский спектр нанотрубок(излучение с длиной волны 514.4 нм), полученных с использованием второго подхода.
Рис.9.(a)-(d)SEM-изображения нанотрубок, полученных на поверхности подложки при температурах 450-560˚С с использованием второго подхода.
Рис.10. TEM-изображение полученных нанотрубок.
Рис.11. Срез вдоль оси z подложки при температуре 400˚С. Кластеры AlxOy-Fe образовались после роста с использованием второго подхода.
Рис.12. Схематическое описание модели роста нанотрубок, основанное на циклических радикалах C5/C6((a)-(d)). (e) TEM-изображение демонстрирует рост нанотрубок, не только с участием металлического катализатора (Fe).

Низкотемпературный рост одностенных углеродных нанотрубок

Ключевые слова:  CVD, материаловедение, нанотрубки, периодика, технология

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

23 ноября 2007

Авторы статьи применили подложку из оксида кремния с трёхслойным катализатором (Mo-0.3 нм, Fe-1нм, Al-10 нм) и этилен для получения углеродных нанотрубок. Оба подхода, использованные в работе, основаны на образовании из этилена более сложных структур (таких как, С6Н9, С5H9 и C6H13) при нагреве газа и химическом осаждении из газовой фазы на подложку. Присутствие сложных "радикалов" регистрировалось с помощью масс-спектрометра.

Отличительная особенность первого подхода – подача газа через форсунку (рис.1) без нагрева. В этом методе температура подложки варьировалась от 490 до 560˚С за счёт кварцевой "прослойки" между нагревательным элементом и подложкой.

Контрольный эксперимент, в котором температура нагревательного элемента была в пределах от 490 до 560˚С, показал, что заметного роста нанотрубок не наблюдается, что, как полагают авторы, связано с отсутствием сложных "радикалов" (рис.2а). Однако при температуре нагревательного элемента 830˚С происходит образование из этилена "радикалов" и рост нанотрубок (рис.2b, 3). Наличие расщепления G-пика и RMB в рамановском спектре указывает на присутствие одностенных углеродных нанотрубок. TEM и SEM-изображения также указывают на образование нанотрубок (рис.3,4). На рисунке 5 представлен график зависимости количества "радикалов" и этилена от времени. Из TEM-изображений, приведённых ниже, видно, что плотность нанотрубок возрастает с увеличением времени синтеза. Однако следует отметить, что после некоторого периода времени плотность нанотрубок на поверхности подложки перестаёт увеличиваться. На рисунке 6 представлена зависимость соотношения радикалы - этилен от расстояния до подложки.

В другом подходе использовалась подогреваемая до 830˚С форсунка (рис.7), при этом температура подложки варьировалась от 450 до 580˚С. Рамановский спектр, SEM и TEM-изображения представлены на рисунках 8,9,10, соответственно. Вероятно, этот подход намного более привлекателен для практического применения, хотя температуру подложки нельзя понизить до ещё меньших значений, так как это будет препятствовать образованию каталитически активных кластеров металлов (рис.11).

Исходя из полученных экспериментальных данных, авторы предложили механизм роста данных нанотрубок(рис.12).


Источник: Nanotechnology



Комментарии
Зайцев Дмитрий Дмитриевич, 08 февраля 2008 15:45 
Забавно, но легшая в основу новости статья только что была отозвана авторами после дискуссии с издательством http://www.i.../49/495606/.
Трусов Л. А., 08 февраля 2008 18:21 
писали бы хоть, что за причина. а то как выкладывать до публикации, так это они запросто. а что не так - потом не говорят.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Взрыв сверхновой
Взрыв сверхновой

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.