Synthesis and Characterization of Carbon Nanotubes Catalyzed by TiO2 Supported Ni, Co and Ni-Co Nanoparticles via CCVD

نانوذرات كاتاليستي تك فلزي و دو فلزي كبالت و نيكل ساپورت شده برروي زيرلايه تيتانيم دي اكسيد (فاز روتيل) با روش اشباع سازي تر تهيه شدند. اين نانوذرات به عنوان كاتاليزر براي سنتز نانولوله هاي كربني چند ديواره از تخريب استيلن در دماي 700 درجه سانتي گراد با روش رسوب فيزيكي فاز بخار كاتاليستي مورد استفاده قرار گرفتند. نانومواد تهيه شده با روشهاي XRD، SEM و رامان مورد شناسايي قرار گرفتند. نتايج نشان داد فاز روتيل پودر TiO2 مي تواند به عنوان يك ساپورت كاتاليست مناسب براي رشد CNT مورد استفاده قرار گيرد. بعلاوه نشان داده شد كه CNT هاي سنتز شده با كاتاليست نانوذرات دوفلزي نيكل-كبالت داراي ميانگين قطر كمتر، كيفيت بالاتر و ميزان كربن آمورف كمتري بودند.

Monometallic and bimetallic Ni and Co catalytic nanoparticles supported on Titanium dioxide (rutile phase) substrate were prepared by wet impregnation method. These nanoparicles were used as catalysts for synthesis of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) from acetylene decomposition at 700°C by the catalytic chemical vapor deposition (CCVD) technique. The nanomaterials (catalyst and CNTs) were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. In this paper, the usage of TiO2 powder as catalyst support was examined and the effect of applied catalyst type on characteristics of grown CNTs was investigated. The results showed that the rutile phase of TiO2 powder can be applied as a suitable catalyst support in CNT growth process. Furthermore, it was observed that the CNTs synthesized on Ni-Co bimetallic catalyst possess smaller average diameters, better quality and less amorphous carbon compared to Ni and Co monometallic catalyst types.