Nghiên cứu công nghệ và các điều kiện chế tạo Ống nano cacbon đơn tường swcnts định
tải về 458.96 Kb. Chế độ xem pdf
|
- Điều hướng trang này:
- 3.2 Ảnh hƣởng của các điều kiện chế tạo SWCNTs siêu dài, định hƣớng 3.2.1 Nguồn cung cấp cacbon
| CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả ảnh hiển vi điện tử quét SEM Sau khi các mẫu được tiến hành CVD bằng phương pháp nhiệt nhanh, chúng tôi thực hiện kiểm tra kết quả bằng thiết bị kính hiển vi điện tử quét SEM để đánh giá hình thái bề mặt. Sản phẩm ống nano cacbon đơn tường được chế tạo trong điều kiện: CVD nhiệt nhanh ở 900 o C thời gian CVD 60 phút nguồn cung cấp cacbon cho toàn bộ quá trình là dung môi ethanol C 2 H 5 OH xúc tác là dung dịch FeCl 3 nồng độ 0.1M lưu lượng khí Ar:30sccm/H 2 :30sccm Dưới đây là ảnh SEM kết quả sản phẩm sau quá trình CVD: Hình 3.1. Ảnh SEM ống nano cacbon mọc định hướng trên bề mặt đế Si; a) hướng chụp theo chiều dọc; b) hướng chụp theo chiều ngang ở thang rộng 1mm Từ ảnh SEM trên hình 3.1 cho thấy các ống nano cacbon mọc đều trên bề mặt đế Si, nằm ngang theo chiều khí thổi với mật độ tương đối dày, các ống nằm thẳng hàng giống như các đường kẻ song song. Chất lượng sản phẩm sạch, không thấy có cacbon dư thừa, vô định hình amorphous trên bề mặt đế Si. Chiều dài của các ống dao động từ 5mm đến 1cm, tốc độ mọc trung bình của SWCNTs mà chúng tôi khảo sát trong khoảng thời gian 60 phút là: 10000( ) 166( / út) 60( út) l m v m ph t ph (3.1) vận tốc mọc của các ống tương đối nhanh, kết quả này cho thấy việc chế tạo ống nano cacbon với điều kiện như trên là rất tốt. 3.2 Ảnh hƣởng của các điều kiện chế tạo SWCNTs siêu dài, định hƣớng 3.2.1 Nguồn cung cấp cacbon Bằng thực nghiệm, chúng tôi đã khảo sát cả 3 nguồn cung cấp cacbon là ethanol, khí CH 4 và C 2 H 2 trên ở cùng một điều kiện: nhiệt độ CVD 900 o C, thời gian CVD 1 tiếng, FeCl 3 0.1M, lưu lượng khí Ar:30sccm/H 2 :30sccm, cho các kết quả khác nhau: với nguồn cung cấp cacbon bằng hơi cồn ethanol (C 2 H 5 OH) cho kết quả mọc rất tốt, sợi thẳng, dài, định hướng. Còn với hai loại khí CH 4 và C 2 H 2 cho thấy kết quả không thực sự tốt, bề mặt silic không có hoặc có rất ít SWCNTs. Dưới đây, là một số ảnh SEM chụp được: 1mm b) 6 Hình 3.2. Ảnh SEM SWCNTs với các nguồn cung cacbon khác nhau: a)CH 4 ; b) C 2 H 2 ; c) ethanol (C 2 H 5 OH) Điều này có thể giải thích rằng nhiệt độ 900 o C được xem là phù hợp nhất để phân hủy ethanol thành các nguyên tử cacbon trước khi chúng được khuếch tán, lắng đọng vào các hạt xúc tác mọc thành ống nano cacbon, kết quả cho thấy sợi mọc dài. Còn đối với hai loại khí CH 4 và C 2 H 2 qua các thực nghiệm chúng tôi thấy rằng nhiệt độ thích hợp để phân hủy tạo thành cacbon là ở 750 o C – 800 o C với màng Fe bốc bay nhiệt. Với nhiệt độ cao 900 o C kết quả trên ảnh SEM trên hình 3.2.a,b cho thấy không xuất hiện hoặc rất ít SWCNTs khi sử dụng khí CH 4 và C 2 H 2 . tải về 458.96 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|