ОБРАЗОВАНИЕ НАНОСТРУКТУР В РЕЗУЛЬТАТЕ ГОМОГЕННОЙ НУКЛЕАЦИИ УГЛЕРОДА, ПОЛУЧАЕМОГО В ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ
Аннотация
С помощью электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, ИК-спектро-метрии и термогравиметрии исследованы закономерности формирования углеродных нитевидных наноструктур и графенов при пиролизе углеводородов в термической плазме без участия каталитических частиц. В зависимости от параметров пиролитического синтеза в продуктах может быть получено различное соотношение кристаллического углерода и сажи. Показано, что фазовый состав варьируется скоростью расхода углеводородов, давлением плазмообразующего газа и мощностью плазмотрона. По результатам экспериментов установлено, что нуклеация углерода является объемной и происходит по модели взрывного сажеобразования.
Литература
Berezkin V.I. Carbon: closed nanoparticles microstructure materials. SPb.: Publishing house "ArtErgo". 2013. 450 p. (in Russian).
Klyucharev A.N., Mishakov V.G., Timofeev N.A. Introduction to the physics of low-temperature plasma. SPb.: Publishing house of the St. Petersburg State University. 2008. 224 p. (in Russian).
Kim K.S., Cota-Sanchez G., Kingston C.T., Imris M., Simard B., Soucy G. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by induction thermal plasma. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 2375–2387.
Kim J., Heo S.B., Gu G.H., Suh J.S. Fabrication of graphene flakes composed of multi-layer graphene sheets using a thermal plasma jet system. Nanotechnology. 2010. V. 21. P. 095601.
Kim J., Suh J.S. Size-Controllable and Low-Cost Fabrication of Graphene Quantum Dots Using Thermal Plasma Jet. ACS Nano. 2014. V. 8. 5. P. 4190–4196.
Rakov E.G. Pyrolytic synthesis of carbon nanotubes and nanofibers. Ross. Khim. Zurn. 2004. V. XLY111. N 5. P. 12-19 (in Russian).
Kovalskaya E.A, Kartel N.T, Prikhodko G.P., Sementsov Yu.I. Physical and chemical bases of methods purification of carbon nanotubes (review). HFTP 2012. V. 3. N 1. P. 20-44.
Pristavita R., Yadira N., Mendoza-Gonzalez M.-Y., Meunier J.-L., Berk D. Carbon Blacks Produced by Thermal Plasma: the Influence of the Reactor Geometry on the Product Morphology. Plasma Chem Plasma Process. 2010. V. 30. P. 267–279. DOI 10.1007/s11090-010-9218-7.
Gonzalez-Aguilar J., Moreno M., Fulcheri L. Carbon nanostructures production by gas-phase plasma processes at atmospheric pressure. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V. 40. P. 2361–2374.
Amirov R.H., Isakaev E.Kh., Shavelkina M.B., Shatalova T.B. Synthesis of carbon nanotubes by high current divergent anode-channel plasma torch. J. Phys. Conf. Ser. 2014. V. 550. P. 012023 -2014.
A method of producing carbon nanofibers and nanotubes by catalytic pyrolysis of methane / M.B. Tlebayev, T. Baizhumanov [Electronic resource].
Girshick S.L., Chiu C.P., McMurry P.H. Modelling particles formation and growth in a plasma synthesis reactor. Plasma Chem Plasma Process. 1988. V. 8. N 2. P. 145–157.
