Нанотехнологии в физике. Изучение структурных типов углеродных нанотрубок. Битюцкая Л.А - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК
Первые нанотрубки производились в дуговом разряде. На сегодняшний
день широко используется так называемые CVD-методы (Chemical Vapor
Deposition), в частности , каталитический пиролиз углеродсодержащих
материалов и другие способы . Большой проблемой в процессе получения
нанотрубок является управление процессом их роста . Обычно при синтезе
образуются одно- и многослойные нанотрубки и аморфный углерод. Причем
нанотрубки, как правило, собраны в пучки. Очень важной задачей поэтому
является разделение и очистка нанотрубок. В последних работах по синтезу
нанотрубок разрабатываются методы по получению чистых однослойных
нанотрубок, без примесей многослойных нанотрубок или аморфного углерода.
Актуальной становится решение проблемы по управляемому росту нанотрубок
с заданными параметрами.
1.1. Электродуговой метод
В настоящее время наиболее распространённым является метод
термического распыления графитовых электродов высокой чистоты в плазме
дугового разряда. Процесс образования нанотрубок осуществляется в камере,
заполненной гелием под давлением около 500 торр (рис. 1). При горении
плазмы гелия происходит интенсивное термическое испарение анода, при этом
на торцевой поверхности катода образуется осадок, в котором присутствуют
нанотрубки углерода .
Рис. 1. Установка электродугового испарения для получения углеродных
нанотрубок. 
                                               5


        1. М Е Т О Д Ы П О Л УЧЕ Н И Я УГ Л Е РО Д Н Ы Х Н АН О Т РУБ О К

      П ерв ые на нотрубки произв о д ил ись в д угов ом ра зряд е. Н а сегод няш ний
д ень ш иро ко испол ьзуется та к на зыв а емые CVD-метод ы (Chemical Vapor
Deposition), в ча стности, ка та л итический пиро л из угл ерод со д ерж а щ их
ма териа л о в и д ругие способы. Б о л ьш ой про бл емой в процессе пол учения
на но трубо к яв л яется упра в л ение процессом их ро ста . Обычно при синтезе
обра зую тся од но- и много сл о йные на нотрубки и а морфный угл ерод . П ричем
на но трубки, ка к пра в ил о, собра ны в пучки. Очень в а ж ной за д а чей по это му
яв л яется ра зд ел ение и очистка на нотрубо к. В посл ед них ра бота х по синтезу
на но трубо к ра зра ба тыв а ю тся метод ы по пол учению чистых од носл ойных
на но трубо к, безпримесей много сл о йных на но трубо к ил и а морфного угл ерод а .
А ктуа л ьной ста но в ится реш ение пробл емы по упра в л яемому ро сту на но трубо к
с за д а нными па ра метра ми.

                            1.1. Электродуговой метод

      В на сто ящ ее в ремя на ибол ее ра спростра нённым яв л яется метод
термического ра спыл ения гра фитов ых эл ектрод о в в ысо кой чисто ты в пл а зме
д уго в о го ра зряд а . П роцесс обра зов а ния на нотрубок осущ еств л яется в ка мере,
за пол ненно й гел ием под д а в л ением окол о 500 торр (рис. 1). П ри горении
пл а змы гел ия происх од итинтенсив ное термическое испа рение а нод а , при этом
на торцев ой пов ерх но сти ка тод а обра зуется о са д о к, в котором присутств ую т
на но трубки угл ерод а .




   Рис. 1. Уста но в ка эл ектрод уго в о го испа рения д л я пол учения угл ерод ных
                                      на но трубо к.

Страницы