СИНТЕЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ МОРФОЛОГІЇ ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОТРУБОК

ВСТУП
Вуглецеві нанотрубки (ВНТ), які відокремилися в самостійний науковий об’єкт в 1991 році [1], інтенсивно досліджуються у зв’язку з широкими можливостями використання. Нанотехнології мають найрізноманітніше застосування: косметика, автомобільні запчастини, медикаменти, упаковка їжі, спортивна екіпіровка, електроніка тощо. У них використовуються нові можливості управління фізичною матерією аж до атомного рівня. Нанотрубки дозволяють створювати композитні матеріали виняткової міцності і дослідні зразки наноконтейнерів для прицільної доставки ліків до уражених органів, нановипромінювачів для знищення злоякісних пухлин. Крім того, нанотехнології нині використовують для фільтрації води та інших рідин; для створення матеріалів, необхідних при лікуванні опіків і ран; у стоматології; при виробництві особливих сортів скла, на яких не осідає бруд тощо.
При переході від макроструктур до структур, розміри яких лежать в нанометровому діапазоні, властивості речовини суттєво змінюються. Вона має інші параметри кристалічної гратки, теплоємність, температуру плавлення і електропровідність, ніж відповідні макрокристали. Окрім того, у неї з’являються нові оптичні, магнітні та електронні характеристики, змінюються реакційні і каталітичні властивості. За останні десятиріччя у вивченні наноструктур досягнуто значних успіхів.
Новий наноструктурний матеріал – вуглецеві нанотрубки (ВНТ) [1] – володіють багатьма унікальними властивостями, які привернули до себе великий інтерес із сторони дослідників. Нанотрубки являють собою графітову площину, згорнуту в циліндр, діаметр якого варіює від 0,4 нм до 2 нм [2], а довжина може сягати до 2 мм [3].
Актуальність роботи. Бурхливий розвиток всіх напрямів застосування нанотрубок стимулює розвиток експериментальних і наукових досліджень по синтезу нанотрубок і дослідженню їх структури. Воднева енергетика, яка розглядає багатошарові вуглецеві нанотрубки як економічно вигідний «контейнер» для зберігання та...

ВИСНОВКИ:
1. Розроблено методику одержання каталізаторів на наночастинках заліза, кобальту, феруму на носіях MgO, SiO2, Al2O3, ZnO, Ca(NO3)2*4Н2О, BaO, NaCl, ZnO, Ca(NO3)2*4Н2О для синтезу багатошарових вуглецевих нанотрубок
2. Встановлено залежність виходу та діаметру вуглецевих нанотрубок від умов проведення їх синтезу. Встановлені оптимальні умови синтезу багатошарових ВНТ:
a. температура синтезу 800°С;
b. швидкість потоку газів - 500 мл/хв.;
c. концентрація етилену 20 мл/хв.;
d. концентрація водню 50 мл/хв.
3. Доведено, що найбільший вихід мають зразки на каталізаторах Ni-CaO.
4. Методом просвічуючої електронної мікроскопії встановлено, що при синтезі багатошарових вуглецевих нанотрубок на ноначастинках нікелю, феруму, кобальту утворюються нанотрубки діаметром в межах 11-58 нм.