Получение углеродных нанотрубок и их функционализация

Аннотация

В предлагаемой работе синтез углеродных нанотрубок проводился на поверхности песка с гидрофобными свойствами методом химического осаждения из паровой фазы (CVD). Эффективная температура для синтеза углеродных нанотрубок составляет 800 °С. Пропан-бутановая газовая смесь была использована в качестве источника газообразного углерода. Газ аргон (Ar) применяли в качестве инертного газа-носителя. Нитрат никеля (Ni(NO₃)₂) был выбран в качестве катализатора для синтеза углеродных нанотрубок. Несмотря на все особые свойства углеродных наноматериалов, одной из проблем при его использовании является его склонность к агломерации и инертность к матрице различных веществ. Для решения данной проблемы была проведена химическая функционализация поверхностного слоя многостенных углеродных нанотрубок. Для введения карбоксильных групп в поверхностный слой углеродных нанотрубок, его поверхность обрабатывали концентрированной смесью кислот H₂SO₄/HNO₃. Установлено, что основной частью функциональных групп в поверхностном слое нанотрубок являются карбоксильные, карбонильные и гидроксильные группы. Углеродные нанотрубки, синтезированные на поверхности гидрофобного песка, были проанализированы следующими методами: сканирующим электронным микроскопом, оптическим микроскопом, элементным анализом, Рамановской спектроскопией и с помощью ИК-спектроскопией.