عنوان پایان‌نامه
سنتز نانولوله های کربنی با استفاده از کاتالیزورهای نانو متخلخل آلومینا اصلاح شده با مشتقات آهن-روی
- رشته تحصیلی
- شیمی معدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4716;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 52926
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- مظاهر آزمرد
- استاد راهنما
- علیرضا بدیعی
- چکیده
- نانولوله‌های کربنی به‌دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فردشان برای بسیاری از کاربردها مفید می‌باشند، در نتیجه در دهه‌های اخیر مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته‌اند. در این تحقیق سنتز نانولوله‌های کربنی با استفاده از روش لایه نشانی کاتالیزوری بخار شیمیایی و با به‌کارگیری کاتالیزورهای دو- فلزی آهن و روی بارگذاری‌شده روی بستر آلومینا در یک کوره افقی انجام شده است. از متان به‌عنوان منبع کربنی و از آرگون به‌عنوان گاز حامل استفاده شده است. بارگذاری فلزات بر روی بستر آلومینا با استفاده از روش اشباع‌سازی صورت گرفته است. تاثیر تغییر نسبت فلز آهن به فلز روی) با تغییر غلظت فلز روی)، دمای واکنش و کلسیناسیون کاتالیزورها در سنتز نانولوله‌های کربنی مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند . برای شناسایی کاتالیزورها از روش‌های جذب و واجذب نیتروژن و پراش اشعه ایکس پودر(XRD) استفاده شدهاست. شناسایی نانولوله‌های کربنی سنتز شده، با استفاده از روش‌های میکروسکوپ الکترونی پویشی(SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)، آنالیز وزن سنجی گرمایی (TGA) و رامان انجام شده است. نانولوله‌های سنتز شده در شرایط مختلف، به صورت رشته¬ای و دسته¬ای و با قطرهای مختلف (بین 20 تا 200 نانومتر) می‌باشند. مقدار محصول تشکیل شده با استفاده از آنالیز TGA تخمین زده شده و بین 6/0 تا 1/19 درصد وزن نمونه می¬باشد. واژه های کلیدی: نانولوله‌های کربنی، لایه نشانی بخار شیمیایی، بستر آلومینا و کاتالیزور دو-فلزی
- Abstract
- Since the discovery of carbon nanotubes by Iijima in 1991, they have attracted enormous attention due to unique physical and chemical properties and have found applications in various areas such as hydrogen storage devices, field emission devices, biosensors, molecular electronic devices and etc. In this research, the synthesis of carbon nanotubes was carried out by using catalytic chemical vapor deposition method (CCVD) And Fe - Zn/Alumina supported as the catalyst. Methane and argon was used as the carbon source and the carrier gas, respectively. Metals loading on alumina substrate were done by the impregnation method. The effects of different zinc concentrations, reaction temperatures and catalyst calcination in the synthesis of carbon nanotubes have been evaluated. Characterization of the alumina-supported iron-zinc catalysts was performed by using N2 adsorption–desorption measurements and X-ray diffraction. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetric analysis (TGA) and Raman spectroscopy were used for characterization of resultant carbon nanotubes (CNTs). The SEM images indicated that the diameter and length of synthesized CNTs depend on both zinc content of the catalyst and the reaction temperature. As a result, the lower of the zinc concentrations, the longer and thinner the carbon nanotubes and diameter of synthesized CNTs is between 20 - 200 nm. The TGA analysis data showed that the reaction temperature affects the percentage of synthesized CNTs directly and it is between 0.6 - 19.1 %.
