Углеродные многостенные нанотрубки (CMWNT)

Получение

  • Углеродные многостенные нанотрубки «ПЛАЗМАС» получены методом дугового разряда между графитовыми электродами в жидкой углеводородной среде. Основное отличие такого метода от обычных технологий дугового роста углеродных многостенных нанотрубок (УМСНТ) — использование жидкой углеводородной фазы, существенно снижающей температуру роста УМСНТ, и использование дешевого технического графита.
  • Цель такого метода – увеличение выхода нанотрубок. Получается выход депозита 100-150г/час на анод при конверсии углерода в УМСНТ до 100%.
  • При производстве УМСНТ в качестве анода используется технический графит с низким содержанием катализатора естественной примеси железа (0,01-0,2мас.%). Без дополнительных катализаторов.
  • Опытная лабораторная установка получения УМСНТ мощностью 10 кВА Напряжение на электродах поддерживается в диапазоне 20-30 В, плотность постоянного тока составляет 70- 150 А/ см2. Сечение графита анода 4-6 см².
  • Получается катодный депозит, содержащий 70-80мас.% УМСНТ, 20-30мас.% углеродных полиэдральных наночастиц (нанолуковиц), графен, примеси металлов (Fe)
    <0.1-0.2мас.%. Изменение электрических параметров позволяет изменять, контролировать морфологию УМСНТ и обеспечивать стабильность качества получаемых нанотрубок.

Депозит содержит 70-80 масс.% УМСНТ, 20-30 масс.% углеродных полиэдральных наночастиц (нанолуковицы) листы графена, графит и
< 0.1- 0.2 масс.% примеси металлов (Fe).

Углеродные Много Стенные Нано Трубки (УМСНТ) ПЛАЗМАС

В УМСНТ один конец закрыт полусферической шапкой, а другой конец закрыт конусным колпачком с соответствующим количеством слоев.

Морфология УМСНТ (Carbon Multi Wall Nano Tubes)

распределение по диаметрам и по длине

Усредненные характеристики УМСНТ (CMWNT)

  • средняя длина — от 150 нм до 350 нм
  • средний внешний диаметр – от 6 нм до 10 нм
  • средний внутренний диаметр – от 1.8 нм до 3.5 нм
  • среднее число слоев — от 7 до 11
  • межслоевое расстояние – от 0.34 нм до 0.36 нм
  • геометрическая удельная поверхность – от 100 кв.м/г до 300 кв.м/г

Основная примесь Нанолуковицы, Нано-онионсы.

Графеновые листы 2-15 слоев

Упорядоченный и неупорядоченный графит

Строение Углеродной Много Стенной Нано Трубки (УМСНТ), (CMWNT). (HREM)