بررسي تاثير ضخامت لايه ي كاتاليست و آهنگ ورود جريان بخار اتانول به محفظه واكنش، در رشد نانولوله هاي كربني موازي به روش رسوب شيميايي بخار

Study on the effect of the catalyst thickness and the flow rate of ethanol vapor entering the reactor chamber, on the synthesis of vertically aligned carbon nanotubes by chemical vapor deposition method

نانو لوله هاي كربني موازي با روش رسوب شيميايي بخار و با استفاده از لايه نشاني كاتاليست كبالت بر روي لايه ي محافظ اكسيد آلومينيوم، سنتز گرديدند. از تركيب مشخص گاز حامل آرگون و بخار اتانول براي رشد استفاده شد. تاثير آهنگ ورود جريان گاز هيدروكربن (اتانول)، بر روي طول و چگالي نانولوله هاي كربني مورد بررسي قرار گرفت. با فشار ثابت mmHg10 راكتور در آزمايش ما با افزايش نرخ ورود بخار اتانول به محفظه تا مقدار حدود ml/min 2، چگالي و همچنين طول نانولوله ها افزايش يافته، و سپس براي مقادير بيشتر آهنگ ورود جريان اتانول، كاهش مي يابد. همچنين قطر، طول و چگالي نانولوله هاي كربني با تغيير ضخامت لايه ي كاتاليست قابل كنترل بود. ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)براي بدست آوردن اطلاعاتي از طول، چگالي و قطر نانولوله ها تحت شرايط مختلف مورد استفاده قرار گرفت و از طيف سنجي رامان جهت سنجش ميزان ناخالصي نانولوله هاي كربني استفاده شد.

Vertically aligned carbon nanotubes (VA-CNTs) were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) method using Cobalt (Co) catalyst supported by Aluminum oxide (Al2O3) layer. Specified mixture of Argon carrier gas and ethanol vapor was used for growth process. The effect of entrance flow rate of hydrocarbon gas (ethanol), on the length and density of carbon nanotubes was studied. In our experiments at constant pressure of 10 mmHg, by increasing the rate of ethanol vapor, the density and also the length of nanotubes increases up to approximate rate of 2 ml/min, and then decreases for higher rates of ethanol. Also, it was found that the diameter, length and density of carbon nanotubes were controllable by varying the catalyst layer thickness. Scanning electron microscopy (SEM) was utilized to provide information of the length, density and diameter of CNTs under various conditions, and Raman spectroscopy was used to measure impurities in carbon nanotubes.