ZEOLITE-BASED CATALYSTS FOR SYNTHESIS OF CARBON NANOTUBES

G.T. Smagulova; N.G. Prikhod’ko; N.R. Guseinov; R. Nemkayeva; B.T. Lesbayev; Zakhidov Zakhidov

Авторы

Г.Т. Смагулова Институт проблем горения, 050012, Казахстан, г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 172; Казахский национальный университет им. аль-Фараби, пр. аль-Фараби, 71, Алматы, Казахстан
Н.Г. Приходько Институт проблем горения, 050012, ул. Богенбай батыра, 172, Алматы, Казахстан; Алматинский университет энергетики и связи, ул. Байтурсынова, 126, Алматы, Казахстан
Н.Р. Гусеинов Институт проблем горения, 050012, ул. Богенбай батыра, 172, Алматы, Казахстан; Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, пр. аль–Фараби, 71, Алматы, Казахстан
Р. Немкаева Институт проблем горения, 050012, ул. Богенбай батыра, 172, Алматы, Казахстан; Национальная нанотехнологическая лаборатория открытого типа, пр. аль-Фараби, 71, Алматы, Казахстан
Б.Т. Лесбаев Institute of Combustion Problems, 172 Bogenbaybatyr str., Almaty, Kazakhstan; Al-Farabi Kazakh National University, 71 al-Farabi av., Almaty, Kazakhstan
А.А. Zakhidov University of Texas at Dallas, 800 W Campbell Rd, RL10, Richardson, TX 75080

Ключевые слова:

catalyst,, zeolite,, self-propagating surface thermosynthesis,, carbon nanotube

Аннотация

Катализаторы переходных металлов на носителе были получены методом самораспространяющегося поверхностного термосинтеза на цеолите и были протестированы на процесс получения углеродных нанотрубок с помощью метода CVD. В работе представлены возможность применения и эффективность использования цеолита в качестве матрицы для катализаторов в синтезе одно- и многостенных углеродных нанотрубок методом химического парофазного осаждения. Углеродные нанотрубки, полученные на катализаторах на основе цеолита были исследованы с помощью, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, и спектроскопии комбинационного рассеяния света. Для получения катализатора цеолита Co₃O₄ углеродные нанотрубки имеют диаметр 10,7-10,9 нм. Для катализатора цеолит-Fe₂O₃ были получены углеродные нанотрубки с диаметром от 6,8 до 20,9 нм. Спектр комбинационного рассеяния указывает на низкую дефектность полученных углеродных нанотрубок.

Библиографические ссылки

(1) Forró, L., & Schönenberger, Ch. (2001). Carbon nanotubes: Smart material of the future. Europhys. News, 32(3), 86-90.

(2) Riemenschneider, J., Mahrholz, T., Mosch, J., Monner, H.P., & Melcher, J. (2005). Carbon nanotubes - smart material of the future: Experimental investigation of the system response. In II Eccomas Thematic Conference on Smart Structures and Materials: Materials and Processes, July 18-21, Lisbon, Portugal.

(3) De Volder, M.F.L., Tawfick, S.H., Baughman, R.H., & Hart, A.J. (2013). Carbon nanotubes: A review of their properties and applications. Science, 339, 535-550.

(4) Baughman, R.H., Zakhidov, A.A., & de Heer, W.A. (2002). Carbon nanotubes: The route toward applications. Science, 297, 787-792.

(5) Mansurov, Z.A., Shabanova, T.A., & Mofa, N.N. (2012). Synthesis and technologies of nanostructured materials. Almaty: Kazak University. (in Russian).

(6) Huynh, C.P., & Hawkins, S.C. (2010). Carbon nanotubes: Properties and applications. Carbon, 48, 1105–1115.

(7) Abdel-Fattah, T., Siochi, E.J., & Crooks, R.E. (2006). Fullerenes, nanotubes, and carbon nanostructures. Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures, 14, 585–594.

(8) Tkach, V.S., & Suslov, D.S. (2011). Catalysts based on transition metal complexes: Actual problems and examples of effective determination. Irkutsk: Irkutsk State University. (in Russian).

(9) Aldashukurova, G.B., Mironenko, A.V., Mansurov, Z.A., Shikina, N.V., Yashnik, S.A., Kuznetsov, V.V., & Ismagilov, Z.R. (2013). Journal of Energy Chemistry, 22, 811–818.

(10) Yellampalli, S. (Ed.). (2011). Carbon Nanotubes – Synthesis, Characterization, Application. InTech.

(11) Mansurov, Z.A., Prikhod’ko, N.G., & Savel’yev, A.V. (2012). Formation of PAHs, fullerenes, carbon nanotubes, and soot in combustion processes. Kazakh University, Almaty. (in Russian).

(12) Baytinger, E.M., Kovalev, I.N., Vekesser, N.A., Ryabkov, Yu.I., & Viktorov, V.V. (2013). Chemical Bulletin of Kazakh National University, 1(69), 96–102.