Синтез многостенных углеродных нанотрубок путем пиролиза этилена на наночастицах металлов (Ni, Co, Fe)

Abstract

Этилен был успешно применен в качестве источника углерода для синтеза многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) путем химического каталитического осаждения из газовой фазы (ХКОГФ) на поверхности нанесенных наночастиц металла (Ni, Co, Fe). Выход очищенных МУНТ достигает 1,8 г на 1 г катализатора за 1 час синтеза. Активную фазу для роста МУНТ формировали непосредственно перед синтезом путем мягкого восстановления соответствующего нитрата разбавленным водородом при 450—500°C с последующим разложением этиленсодержащей газовой смеси при температуре 750°C.Етилен було успішно застосовано як джерело вуглецю для синтези багатостінних вуглецевих нанорурок (БВНР) шляхом хемічного каталітичного осадження з газової фази (ХКОГФ) на поверхню нанесених наночастинок металу (Ni, Co, Fe). Вихід очищених БВНР сягає 1,8 г на 1 г каталізатора за 1 годину синтези. Активну фазу для росту БВНР формували безпосередньо перед синтезою шляхом м’якого відновлення відповідного нітрату розбавленим воднем при 450—500°C з подальшим розкладом етиленовмісної газової суміші за температури 750°C.Ethylene is successfully used as a carbon source for synthesis of multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) by chemical catalytic vapour deposition (CCVD) over Ni, Co, or Fe nanoparticles. The yield of purified carbon nanotubes reaches 1.8 g per gram of catalyst per hour. The active phase for MWCNTs growing is formed by the soft reduction of corresponding nitrate by diluted hydrogen at 450—500°C followed by further decomposition of ethylene-containing gaseous mixture at temperature of 750°C.