7 Дәріс Тақырып. Нанотүтікшелерді алу әдістері
Көміртекті будың конденсациясы
жүктеу/скачать 1,11 Mb.
|
№7 Дәріс
- Бұл бет үшін навигация:
- Пиролитикалық әдіс.
- Нанотүтікшелердің электрохимиялық синтезі.
| Көміртекті будың конденсациясы. Нанотүтікшелерді алудың келесі әдісін 1992 жылы Леонид Чер нозатонский жетекшілігімен Ресейдің Ғылым академиясының бір топ ғалымдары ашты. Бұл зерттеушілер жоғары вакуумде (10 ° торр ) графитті буландыру үшін электрон шоғырын пайдаланған және табақшада конденсирленген материалды жинаған, мысалы, кварц. Нәтижесінде мұндай тұндырылған материал көп мөлшерде ұзартылған талшықтар жиынтығынан тұратыны анықталды, авторлар жорамалы бойынша бұл көміртекті нанотүтікшелер болды. Жоғары мүмкіндікті сканирлеуші электронды микроскопия конденсирленген табақшада көпқатпарлы нанотүтікшелер бар екенін анықтады. Бу конденсациясы кезінде нанотүтікшелерді алуды Гавай университетінің ғалымдары Маохуа Ге және Клаус Саттлер де зерттеген. Олардың жағдайында көміртекті фольганы резистивті қыздыру арқылы көміртек буын алды және алынған бу 10- * торр вакуумде жаңадан үгілген жоғары бағытталған пиролиздік гра фитке отырғызылды. Осы әдіспен көпқабатты да, бір қабатты да нанотүтікшелерді алуға болады. 1995 жылы Раис Университетінің Смолли тобы пеште лазерлі булан дыру аркылы көміртекті нанотүтікшелерді синтездеуге болатынын ба яндады (7.4 - сурет) .
7.4 - сурет. Смолли тобының пеште лазерлі буландыру аркылы нанотүтікшелер мен нанобөлшектерді алуға арналған қондырғының сызбанұсқасы Тасымалдаушы газ рөлін гелий немесе аргон аткарды, ал пештің температурасы 1200 °С аймағында болды. Конденсирленген материал сызбанұсқада көрсетілгендей, сым табақшада жиналды және оның құрамында көп мөлшерде жоғары графиттелген және құрылымы жақсы жетілген нанотүтікшелер және нанобөлшектер бар екені анықталды. Смоллидің жұмыстарын одан әрі жалғастыру нәтижесінде пеште лазерлі буландыру барысында бірқабатты нанотүтікшелердің шығымы өте көп мөлшерде болды. Пиролитикалық әдіс. Шиншу Университетінде қызмет атқаратын Маринобу Эндо және оның әріптестерінің Сассеканың ғалымдарымен бірге жасаған жұмыстары нәтижесінде бензолды сутегі ортасында пиролиздеу арқылы көпқабатты нанотүтікшелер алуға болатыны анықталды. Олардың әдісі бойынша табақша ретінде орталық графит стержені орналастырылған керамикалык реактордың құбырына бензол мен сутегі буын енгізу арқылы жүргізілген. Температура 1000 °С - ға дейін көтеріліп, осы жағдайда бір сағат бойы ұсталып тұрды. Содан кейін реактор бөлме температурасына дейін салқындатылып, аргонмен та зартылды. Тұндырылған материал табақшадан бөлініп алынған соң 10 минут шамасында 2500-3000 °С кезінде «графитизирлейтін» жылулық әсерге түсірілді. Нанотүтікшелердің электрохимиялық синтезі. Сассекадағы ғалымдар тобы графитті ұяшықтағы балқытылған хлорид электролизін қосатын көп қабатты нанотүтікшелерді синтез деу әдісін сипаттаған болатын . Мұнда анод рөлін – графитті тигель, ал катод рөлін – балқымаға енгізілген графитті стержень атқарды. 30 А шамасындағы ток ұяшық арқылы 1 минут ішінде өтті, содан кейін электролит салқындай бастады. Одан соң литий хлоридін еріту үшін және литий металымен әсерлесу үшін су қосылды. Бұл қоспа 4 сағатқа қалды, содан кейін сулы суспензияға толуол қосылып, осының бәрі бірнеше минут араластырылып шайқалды. Бұндай өңдеу көбінесе сулы қабаттан фильтрлеу арқылы бөлінетін, толуенді қабатқа ауысатын, қатты материалдың түзілуіне әкеледі. Толуол суспензиясының бірнеше тамшысы трансмиссиялык электрон ды микроскоппен зерттеу үшін көміртекті табақшаға тамызылды. Нәтижесінде материалдың каталитикалық түзілген түтікшелерге ұқсайтын, көпқабатты нанотүтікшелердің аса көп мөлшерінен тұратындығы анықталды (7.5 - сурет). 7.5 - сурет. Электролизбен алынған көміртекті нанотүтікшелердің сыртқы көрінісі (морфологиялық сурет, Маурисио Терронеса рұқсатымен) Сонымен қатар, басқа түрдегі нанобөлшектер анықталды. Түтікшелер сияқты, нанобөлшектер де ең бастысы хлорид немесе литий оксиді сияқты материалдан тұрды. Осылайша, осыған ұқсас технология толтырылған көміртекті нанобөлшектерді алудың тиімді бола алатындығын көрсетті. жүктеу/скачать 1,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|