9454

9454

بررسي تأثير فشار و نرخ ورود اتانول، در رشد نانولوله هاي كربني موازي با كاتاليست كبالت به روش رسوب شيميايي بخار

پايان‌نامه كارشناسي ارشد

فيزيك- فيزيك حالت جامد

دي ماه 1390

دي ماه 1390

دكتر رسول اژئيان

چكيده نانولوله هاي كربني موازي با روش رسوب شيميايي بخار و با استفاده از لايه نشاني كاتاليست كبالت (Co) بر روي لايه ي محافظ اكسيد آلومينيوم (Al_2 0_3) ، سنتز گرديدند. در حين رشد تركيبي از گازهاي آرگون به عنوان گاز بي اثر، و بخار اتانول به عنوان منبع هيدروكربن مورد استفاده قرار گرفت. تأثير عوامل فشار محفظه، آهنگ ورود جريان اتانول و ضخامت لايه‌ي كاتاليست بر روي طول، چگالي، قطر، ميزان آمورف هاي كربني و نواقص شبكه ي نانولوله هاي كربني مورد بررسي قرار گرفت. كليه ي آزمايشات مربوط به تغيير نرخ ورود اتانول را در سه فشار mmHg 10،20،30 تكرار كرديم. براي بررسي تاثير ضخامت لايه ي كاتاليست نيز از ضخامت هاي nm1،3 از كاتاليست Co لايه نشاني شده بر روي لايه ي محافظ Al_2 0_3 به ضخامت nm 20، با زيرلايه ي سيليكون تك كريستال (100) در هر آزمايش استفاده شد. مشاهده شد كه، در هر فشار مشخص با افزايش نرخ هيدروكربن اتانول طول و چگالي تقريبي نانولوله هاي كربني افزايش و سپس كاهش مي يابد، و به طور كلّي ميزان نواقص ساختاري و آمورف هاي كربني با افزايش نرخ ورود هيدروكربن بيشتر مي‌شود. همچنين با افزايش فشار، پيك طولي نانولوله ها به سمت نرخ هاي پايين تر اتانول جابجا مي شود، يعني با افزايش فشار بيشترين طول براي نانولوله هاي كربني وقتي به دست مي آيد كه اتانول با آهنگ كمتري در محفظه جريان داشته باشد. همچنين نرخ رشد و چگالي نانولوله هاي كربني با تغيير ضخامت لايه ي كاتاليست نيز قابل كنترل است. ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM ) و طيف سنجي رامان براي بدست آوردن اطّلاعاتي از طول، چگالي نانولوله ها و همچنين ميزان نقص هاي شبكه و ناخالصي نانولوله ها تحت شرايط مختلف مورد استفاده قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: نانولوله هاي كربني موازي، رسوب شيميايي بخار، فشار محفظه، نرخ ورود بخار اتانول، ضخامت كاتاليست