Получение углеродных нанотрубок в дуговом разряде в среде дионизированной воды безкаталитическим методом

Abstract

Данная работа посвящена методу электродугового диспергирования в жидкой фазе. В ходе экспериментальных работ были получены продукты плазмохимической реакции при электродуговом испарении графита в дистиллированной воде. Исследование на сканирующем электронном микроскопе показало, что продуктами реакции в большей степени являются углеродные (графитовые) микросколы, сферические нано- и микрочастицы. Была обнаружена зависимость размера синтезируемых сферических частиц от мощности разряда. В ходе экспериментов был разработан аппарат для очистки сажевого продукта от примесей (аморфный углерод, микросколы и т.д.). Полученные образцы после очистки были исследованы на просвечивающем электронном и сканирующем зондовом микроскопах. Полученные данные позволили идентифицировать их как углеродные нанотрубки, а также установить отсутствие в них каких-либо катализаторов. В настоящее время все углеродные нанотрубки получают с использованием катализаторов (в основном металлы Fe, Co, Ni и их смеси). Масса катализатора составляет 30% от общей массы продукта. Для удаления катализатора используют различные кислоты и другие методики очистки углеродных нанотрубок. Поэтому, поиск безкаталитического метода синтеза УНТ, рассмотренного в данной работе, является актуальным.