350 руб
Журнал «Нелинейный мир» №8 за 2012 г.
Статья в номере:
Способ непрерывного синтеза углеродных нанотрубок по методу CVD
Ключевые слова: углеродные нанотрубки метод синтеза CVD непрерывный синтез рециркуляция газов корректировка газового состава вращающаяся печь
Авторы:
А.Н. Данилин - д.ф.-м.-н., вед. науч. сотрудник, Институт прикладной механики РАН; профессор, Московский авиационный институт (МАИ). E-mail: andanilin@yandex.ru С.М. Никитин - к.хим.н., ст. науч. сотрудник, Институт прикладной механики РАН; ст. науч. сотрудник, НИИ ядерной физики МГУ. E-mail: nikitin.sergey@gmail.com Л.Н. Рабинский - д.ф.-м.н., профессор, декан факультета «Прикладная механика», зав. кафедрой «Материаловедение», Московский авиационный институт (МАИ). E-mail: f9_dec@mai.ru Ю.Г. Яновский - д.т.н., профессор, директор Института прикладной механики РАН; зав. кафедрой «Механика наноструктурированных материалов и систем», Московский авиационный институт (МАИ). E-mail: iam@ipsun.ras.ru
Аннотация:
Дан сравнительный анализ нескольких современных технологий синтеза углеродных нанотрубок (УНТ); рассмотрен наиболее экономичный и перспективный в промышленном освоении метод CVD (Catalytic Vapor Deposition), заключающийся в формировании УНТ из паров путем пропускания углеродсодержащего сырья в виде паров над нагретым катализатором; отмечен ряд недостатков этого метода, одним из которых является его периодичность (невозможность осуществления непрерывной технологии) и неэффективный расход углеродсодержащего сырья и сопутствующих инертных газов; предложена модификация метода CVD, позволяющая существенно повысить его эффективность и добиться большей производительности при непрерывности технологического процесса.
Страницы: 496-505
Список источников
  1. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. №9. С. 945-971.
  2. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. М.: Университетская книга. 2006.
  3. PanZ.W., Xie S.S., Chang B.H. etal. Verylongcarbonnanotubes // Nature (London). 1998. V. 394. P. 631-632.
  4. Hirahara H., Suenaga K., Bandow S. etal. One-dimensional metallofullerene crystal generated inside single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. №25. P. 5384-5587.
  5. http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/ntproperties/
  6. Meyyappan M. Carbon nanotubes: Science and applications. CRC Press. Boca Raton. London, New York, Washington. D.C. 2005.
  7. Mauron P. Growth mechanism and structure of carbon nanotubes. PhD thesis, Universität Freiburg (Diss-Mauron.pdf on CD). 2003.
  8. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature (London). 1991. V. 354. P. 56-58.
  9. Harris P.J.F. at all. High-resolution electron microscopy studies of a microporous carbon produced by arc-evaporation // J. Chem. Soc. Faradey Trans. 1994. V. 90. №18. P. 2799-2802.
  10. Heer W.A., Ugarte D. Carbon onions produced by heat treatment of carbon soot and their relation to the 217,5 nm interstellar absorption feature // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 207. P. 480-486.
  11. Патент РФ №2218299 «Способ получения углеродных нанотрубок», B82B3/00, C23C14/35, заявлено: 17.07.2002 г., опубликовано: 10.12.2003 г.
  12. ПатентСША №2008/0124482 «Method and apparatus for producing single-wall carbon nanotubes» , класс 427/474, 977/844, опубликован29.05.2008 г.
  13. Guo T., Nikolaev P., Rinzler D., Tomanek D.T., Colbert D.T., Smalley R. Self-assembly of tubular fullerenes // J. Phys. Chem. 1995. V. 99 Р. 10694-10697.
  14. Патент РФ №2305065 «Способ получения углеродных, металлических и металлоуглеродных наночастиц», B82B3/00, заявлено: 07.07.2005 г., опубликовано: 27.08.2007 г.
  15. Патент РФ №2294892 «Способ получения углеродных нанотрубок», B82B3/00, заявлено: 11.07.2005 г., опубликовано: 10.03.2007 г.
  16. Ivanov V. at all. Catalytic production and purification of nanotubules having fullerene-scale diameters. Carbon. 1995. V. 33. №12. P. 1727-1738.
  17. Патент РФ №2306257 «Способ формирования нано(микро)систем из углеродных нанотрубок», B82B3/00, заявлено: 26.12.2005 г., опубликовано: 20.09.2007 г.
  18. Европейскийпатент №1980529А1 «Process and apparatus for producing carbon nanotube», класс C01B31/02, опубликован: 15.10.2008 г.
  19. Sohn J.I., Choi Chel-Jong, Lee S., Seong Tae-Yeon. Growth behavior of carbon nanotubes on Fe-deposited (001) Si substrates. Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. №20. Р. 3130.
  20. Couchman P.R., Jesser W.A. Thermodynamic theory of size dependence of melting temperature in metals // Nature. 1977. V. 269.
    P. 481-483.