Синтез углеродных нанотрубок и нановолокон методом химического осаждения из паровой фазы с использованием шаблона

Разработан новый подход к получению ансамблей графитоподобных углеродных нановолокон и нанотрубок. Этот подход предусматривает синтез углерода методом химического осаждения из паровой фазы (CVD) в порах шаблонной мембраны из оксида алюминия с использованием или без использования Ni-катализатора. В процессе CVD применяли этилен или пирен; температура реактора составляла 545 °C для CVD, катализируемого Ni, и 900 °C для некатализируемого процесса. Полученные углеродные наноструктуры представляли собой однородные полые трубки с открытыми концами. Увеличение времени осаждения приводило к превращению углеродных нанотрубок в углеродные нановолокна. Данные просвечивающей электронной микроскопии и электронной дифракции показали, что синтезированные с Ni-катализатором графитоподобные углеродные нановолокна в исходном состоянии не обладали высокой степенью упорядоченности. Однако нагревание содержащей углерод мембраны при 500 °C в течение 36 ч превращало углеродные нановолокна в высокоупорядоченный графит. Данные электронной дифракции выявили точечную дифракционную картину, характерную для монокристаллического графита, причем графитовые плоскости были ориентированы параллельно продольной оси нановолокон.