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
|
| 3.2.3 Thời gian CVD
Chúng tôi đã thực hiện CVD với các thông số khác nhau về thời gian để từ đó có thể đưa ra các nhận xét về sự ảnh hưởng của điều kiện thời gian tác động lên quá trình mọc SWCNTs. Dung dịch FeCl 3 0.1M đóng vai trò là xúc tác được quay phủ trên đế Si sạch, lưu lượng khí Ar:30sccm/H 2 :30sccm, nhiệt độ 900 o C, nguồn cung cấp cacbon ethanol, thời gian tiến hành CVD khác nhau: 20; 60; 120 phút và thu được các kết quả khác nhau như hình 3.4 bên dưới. Ở điều kiện thời gian 60 phút, kết quả thu được là tốt nhất. Với khoảng thời gian 20 phút, lượng cacbon được phân hủy dưới nhiệt độ cao từ ethanol là không đủ để mọc CNTs từ nguồn xúc tác do thời gian quá ngắn. Kết quả trên ảnh SEM hình 3.4.a đã cho thấy bề mặt Si xuất hiện SWCNTs với mật độ rất ít, và các ống có chiều dài rất hạn chế, khoảng vài chục µm. Ảnh SEM ở điều kiện thời gian 60 phút như hình 3.4.b cho thấy, khi thời gian tăng lên thì mật độ SWCNTs cũng tăng, các ống mọc đều và dài. Tuy nhiên sự gia tăng này không phải là tuyến tính. Bởi nếu để thời gian CVD quá lâu 120 phút, có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm thu được vì khi đó lượng cacbon dư thừa lắng đọng có thể tạo ra bẩn, vô định hình (amorphous) hình 3.4.c, hoặc sản phẩm là các ống SWCNTs kết thành các bó. Hình 3.4. Ảnh SEM của SWCNTs với thời gian CVD khác nhau: a) 20; b) 60; c) 120 phút 3.2.4 Ảnh hƣởng của lƣu lƣợng khí Trong quá trình thực nghiệm, nguồn khí cung cấp Ar, H 2 ,... để CVD luôn cần được đảm bảo cung cấp đầy đủ và với một lưu lượng khí phù hợp để có được sản phẩm tốt nhất. Ở nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát lưu lượng khí Ar sục quá ethanol mang hơi cồn, đưa vào lò phản ứng với các mức khác nhau: 5; 30; 120 sccm. Đồng thời để chứng minh sự ổn định của dòng khí bên trong ống thạch anh trong quá trình CVD ảnh hướng đến khả năng mọc thẳng của SWCNTs. Chúng tôi sử dụng hai loại thuyền thạch anh khác nhau. Một loại thuyền thẳng, trơn, và mẫu Si được bên trong một ống thạch anh nhỏ khác nữa đường kính khoảng 7mm để tạo sự ổn định của dòng khí (3.5.b), còn một loại ở phần đuôi thuyền bị làm cong lên (3.5.a), mục đích là để tạo ra sự mất ổn định của dòng khí. 8 Hình 3.5. Ảnh SEM của ống nano cacbon đơn tường trên các thuyền khác nhau Qua thực nghiệm, chúng tôi thấy rằng lưu lượng khí thích hợp được sử dụng việc chế tạo SWCNTs mọc thẳng là 30sccm. SWCNTs được mọc ở cùng điều kiện lưu lượng khí Ar:30sccm /H 2 :30sccm dùng loại thuyền thẳng, có thêm ống thạch anh nhỏ bên trong, và loại thuyền cong, kết quả ảnh SEM hình 3.5.d cho thấy các ống SWCNTs mọc như những đường kẻ song song trên loại thuyền thẳng, trường hợp còn lại ống mọc không thực sự thẳng (hình 3.5.c). tải về 458.96 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|