地下扩散和奥斯瓦尔德成熟在单壁碳纳米管森林生长催化剂形成中的作用
Shunsuke Sakurai1, Hidekazu Nishino, Don N Futaba
1Nanotube Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba 305-8565, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|January 12, 2012
概括
铁化合物作为单壁碳纳米管 (SWNT) 森林生长的有效催化剂. 水素化导致地下扩散,使SWNT直径保持一致,无论最初的铁催化剂形式如何.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNTs) 是具有多种应用的关键纳米材料.
- 控制SWNT的生长和直径对于量身定制的应用是必不可少的.
- 铁基催化剂通常用于SWNT合成.
研究的目的:
- 为了研究各种铁化合物对SWNT森林生长的催化行为.
- 用不同的铁前体来阐明SWNT直径控制背后的机制.
- 了解化在铁催化剂行为中的化作用.
主要方法:
- 在AlO (x) 支上使用各种铁化合物 (盐,纳米颗粒,buckyferrocene) 合成SWNT森林.
- 支持的铁催化剂的回火处理.
- 描述SWNTs,专注于平均直径分析.
主要成果:
- 所有测试的铁化合物,当支持AlO(x) 和化时,有效催化了SWNT森林生长.
- 回火引发了铁原子在AlO (x) 支柱中的地下扩散.
- 从所有铁前体中培养的SWNT显示出非常相似的平均直径 (2.8-3.1纳米).
结论:
- 铁的地下扩散,加上奥斯瓦尔德成熟,决定了最终的SWNT直径.
- 这种机制允许无论最初的铁催化剂的形式如何,都能保持一致的SWNT直径控制.
- 这些发现为合成具有可预测直径的SWNT森林提供了一种多功能方法.
