Nghiên cứu công nghệ và các điều kiện chế tạo Ống nano cacbon đơn tường swcnts định
Hình 3.12. Kết quả ảnh SEM, a) phương pháp CVD thông thường; b) CVD nhiệt nhanh 3.7 Mọc SWCNTs băng qua rãnh
tải về 458.96 Kb. Chế độ xem pdf
|
| Hình 3.12. Kết quả ảnh SEM, a) phương pháp CVD thông thường; b) CVD nhiệt nhanh
3.7 Mọc SWCNTs băng qua rãnh Để chứng minh cho giả thuyết các ống nano cacbon mọc nổi trên bề mặt của đế Si, chúng tôi đã tạo ra các rãnh trên bề mặt đế Si để nghiên cứu khả năng mọc băng qua các rãnh này của ống SWCNTs, với độ rộng của rãnh thẳng và rãnh hình tam giác thay đổi khác nhau từ khoảng vài chục µm đến vài milimet. Kết quả ảnh SEM trong luận văn cho thấy, các ống đều dễ dàng mọc băng ngang qua các rãnh đó. KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu, tiến hành thực nghiệm chúng tôi đã đạt được các kết quả sau: - Đã nghiên cứu thành công các điều kiện và công nghệ thích hợp để tổng hợp thành công vật liệu ống nano cacbon đơn tường mọc siêu dài, định hướng nằm ngang theo chiều khí thổi, sử dụng phương pháp CVD nhiệt nhanh, với xúc tác là dung dịch FeCl 3 0.1M, nguồn cung cấp cacbon ở dạng lỏng, dung môi ethanol (C 2 H 5 OH) trong thời gian là 60 phút, tại nhiệt độ CVD 900 o C. Kết quả kính hiển vi điện tử quét SEM cho thấy, các sợi SWCNTs mọc thẳng và khá đồng đều. - Kết quả chụp ảnh TEM cho thấy đường kính của ống nano cacbon đơn tường khoảng 1 nm. Phổ tán xạ Raman một lần nữa khẳng định đường kính của ống SWCNT ~ 1 nm thông qua các các đỉnh phổ xuất hiện ở vùng tần số thấp RBM, các đỉnh phổ đặc trưng của vật liệu ống nano cacbon ở dải G và D. - Luận văn này cũng tiến hành các thí nghiệm chỉ ra sự ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau như nhiệt độ, thời gian, lưu lượng khí, nguồn cung cấp cacbon, vv… tới chất lượng sản phẩm SWCNTs chế tạo được, từ đó rút ra các điều kiện, thông số tiêu chuẩn để chế tạo SWCNTs chất lượng cao định hướng, siêu dài. - Phân tích ảnh hưởng của phướng pháp CVD nhiệt nhanh – fast heating đến quá trình mọc, và đưa ra kết quả ảnh SEM để so sánh với phướng pháp CVD thông thường. Chúng tôi đã đi sâu giải thích khả năng mọc dài của ống nano cacbon đơn tường dựa trên cơ chế cánh diều, nâng các ống SWCNTs mọc “nổi” trong toàn bộ thời gian CVD. Do sự thay đổi đột ngột nhiệt độ diễn ra chỉ trong vài giây, làm xuất hiện dòng đối lưu trên bề mặt mẫu, làm nâng các ống cacbon chứa hạt xúc tác ở đỉnh lên (tip-growth). - Để chứng minh cho giải thuyết mọc “nổi” của SWCNTs trong thời gian CVD, chúng tôi đã tạo ra các rãnh với độ rộng khác nhau từ vài µm đến vài mm để thử nghiệm khả năng mọc băng qua rãnh của các ống nano cacbon, kết quả từ ảnh SEM đã cho thấy các ống dễ dàng mọc băng qua các rãnh. Đồng thời, chúng tôi cũng thử nghiệm điều khiển khả năng định hưởng của các ống thông qua việc chế tạo SWCNTs ở dạng lưới (grid). Tóm lại, luận văn đã thành công trong việc làm chủ công nghệ chế tạo, đưa ra các điều kiện công nghệ, thông số chuẩn và điều khiển được chiều dài và hướng mọc của SWCNTs. tải về 458.96 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|