بررسي تاثير دما و زمان رشد در سنتز نانولوله هاي كربني موازي به روش رسوب شيميايي بخار اتانول

The effect of growth temperature and growth time on the synthesis of vertically aligned carbon nanotubes by ethanol chemical vapor deposition method

در اين پژوهش نانولوله هاي كربني چندديواره موازي با استفاده از رسوب شيميايي بخار اتانول به عنوان منبع كربني و Co به عنوان كاتاليست روي زير لايه كوارتز سنتز شدند. اثر دما و زمان رشد بر طول و چگالي نانولوله هاي كربني به صورت كيفي مورد مطالعه قرار گرفت. در حالت اعمال شرايط رشد به مدت min 45، با افزايش دماي سنتز از oC 550 بهoC 650، طول و چگالي نانولوله هاي كربني موازي افزايش پيدا كرد. با افزايش بيشتر دما به oC750 ساختار نانولوله هاي كربني درهم تنيده و اسپاگتي- مانند گرديد. بنابراين دما عامل موثري در سنتز نانولوله هاي كربني است كه در اين تحقيق شرايط بهينه سنتز در دماي رشد oC650 حاصل گرديد. در دماي oC 650، با افزايش زمان سنتز از min 30 به min 75 طول نانولوله هاي كربني افزايش يافت (از حدود µm2 به µm 12). موفولوژي و ساختار نانولوله هاي كربني چندديواره ي سنتز شده، توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ميكروسكوپ الكتروني عبوري و طيف-سنجي رامان مورد مشخصه يابي قرار گرفت.

In this paper vertically aligned Multi-walled carbon nanotubes (VA-MWCNTs) have been successfully synthesized by chemical vapor deposition (CVD) using ethanol (C2H5OH) as a carbon source and Co as a catalyst on quartz substrate. The effects of growth time and growth temperature on MWCNT growth were studied in detail. At 45 min growth time, by increasing the growth temperature from 550 oC to 650 oC, the length and density of MWCNTs increase. At 750 oC, MWCNTs become spaghetti-like. The optimum growth conditions were found to be at growth temperature of 650 oC. At 650 oC, by increasing the growth time from 30 min to 75 min, the length of carbon nanotubes increases (from 2µm to 12µm approximately). The morphology and structure of the grown MWCNTs were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Raman spectroscopy techniques.