مطالعه اثر بستر کاتالیستی آلومینا بر سنتز نانولوله های کربنی به روش رسوب بخار شمیایی به کمک کاتالیست های فلزی

در این مطالعه رشد و مشخصه یابی نانولوله های کربنی چند دیواره بر بستر آلومینا با استفاده از کاتالیست های مختلف صورت پذیرفت. ساخت پایه کاتالیستی با استفاده از روش تلقیح مرطوب و رشد نانولوله های کربنی توسط روش رسوب گذاری از فاز بخار شیمیایی انجام شد. نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی برآمده از آن توسط دستگاه های آنالیز اسپکتروسکپی پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی رامان مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از رشد نانولوله های کربنی نشان می دهد که نوع حلال، نوع کاتالیست، درصد وزنی کاتالیست به بستر و دمای رشد تاثیر قابل توجهی بر روی بهره رشد، ابعاد و کیفیت نانولوله های کربنی رشد یافته دارند. مشاهده شد که افزایش دمای رشد نانولوله ها از ?c650 به ?c800 باعث افزایش میانگین فطری نانولوله ها و کاهش بهره کربنی کاتالیست می شود، که این امر می تواند به آگلومره شدن ذرات کاتالیستی در اثر افزایش دمای سنتز نانولوله منتسب شود. پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با ni-co/al2o3 از بهره کربنی بیشتری برخوردار است و منجر به تولید نانولوله هایی با قطر متوسط کمتر و کیفیت بهتر می شود. اندازه نانوذرات کاتالیستی روی پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با کاتالیست های تک گانه fe/al2o3 و co/al2o3 کوچک تر است، لذا پایه دوگانه فعالیت کاتالیستی بالاتری دارد و نانولوله های برآمده از آن قطر کمتر و کیفیت بهتری دارند. بررسی نانولوله های کربنی برآمده از کاتالیست دوتایی fe-co/al2o3 نشان داد که با افزایش درصد وزنی کاتالیست از 10% به 40% در ماده بستر، کیفیت نانولوله ها کاهش و میانگین قطری آن ها افزایش می یابد.