Thứ hai, 25/09/2017 00:06
Tổng hợp với hiệu suất cao carbon nano ống bằng phương pháp lắng đọng từ pha hơi và sử dụng hơi nước
Trương Hữu Trì, Bùi Thị Lập, Nguyễn Đình Lâm*
*Tác giả liên hệ: Email: ndlam@dut.udn.vn
Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng
Ngày nhận bài: 08/07/2017; ngày chuyển phản biện: 12/07/2017; ngày nhận phản biện: 07/08/2017; ngày chấp nhận đăng: 16/08/2017
Tóm tắt:
Trong hơn 2 thập niên vừa qua, vật liệu carbon nano ống (CNTs) đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Nhờ vào những tính chất đặc biệt mà chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ở nghiên cứu này, CNTs được tổng hợp bằng phương pháp kết tụ hóa học trong pha hơi (CVD - Chemical vapor deposition) trên chất xúc tác Fe/γ-Al2O3 sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) làm nguồn carbon và có sự tham gia của hơi nước thay cho hydro trong môi trường phản ứng với chức năng làm sạch sản phẩm. Hiệu suất thu sản phẩm lên đến 434% khối lượng so với khối lượng của xúc tác được sử dụng sau 2 giờ tổng hợp. Ảnh thu được bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) cho thấy sản phẩm CNTs có đường kính ống khá đồng nhất. Diện tích bề mặt riêng BET của sản phẩm được xác định bằng phương pháp hấp phụ, giải hấp phụ đẳng nhiệt nitơ. Ngoài ra, mức độ khuyết tật của vật liệu CNTs đã được đánh giá bằng quang phổ Raman và thành phần nguyên tố được phân tích bằng quang phổ điện tử tia X (XPS).
Từ khóa:
BET, CNTs, phương pháp CVD, Raman, SEM, TEM, XPS.
Highly efficient water-assisted synthesis of carbon nanotubes by the chemical vapor deposition method
Huu Tri Truong, Thi Lap Bui, Dinh Lam Nguyen*
University of Scicence and Technology, The University of DaNang
Received: 8 July 2017; accepted: 16 August 2017
Abstract:
Carbon nanotubes (CNTs) have attracted the scientific community over two last decades. Due to their novel properties, carbon nanotubes have been applied in different areas. In this research, carbon nanotubes were synthesized on Fe/γ-Al2O3 catalyst by the chemical vapor deposition (CVD) method using liquefied petroleum gas (LPG) as a carbon source and steam instead of hydrogen in the reaction medium. The steam plays a role as a cleaning agent for the product. The CNTs yield of this synthesis process is high, up to 434% in mass in relation to the used mass of catalyst under 2 hours of synthesis. The images obtained by scanning electron microscopy (SEM) and transparent electron microscopy (TEM) showed that the obtained product was carbon nanotubes with quite homogeneous diameters. The BET specific surface area of the obtained product was determined by nitrogen isothermal adsorption-desorption using the Brunauer-Emmett-Teller method. In addition, the structural defects of CNTs were characterized by Raman spectroscopy, and the elemental composition was analyzed by X-ray electron spectroscopy (XPS).
Keywords:
BET, CNTs, CVD method, Raman, SEM, TEM, XPS.
Classification number:
2.9