Karbon nanotüp sentezinde kullanılmak üzere Fe-katkılı Al2-O3 seramik tozlarının ve altlıkların üretimi

Abstract

Bu çalışmada, katalitik kimyasal buharla biriktirme (CCVD) metodu ile karbon nanotüp (CNT) sentezinde kullanılmak üzere yüksek yüzey alanına sahip, katı çözelti formunda oluşturulan α-Al2(1-x)Fe2xO3 tozları homojen çöktürme ve yanma sentezi yöntemleri ile üretilerek bu iki yöntemin CNT miktarı ve kalitesi üzerine olan etkileri incelenmiştir. Üretilen CNT-Fe-Al203 nanokompozit tozlarının karakterizasyon sonuçları, hem homojen çöktürme hem de yanma sentezi ile üretilen tozların CNT sentezinde başlangıç hammaddesi olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, yanma sentezinin elde edilen toz verimi ve dolayısıyla üretilen CNT miktarı açılarından daha verimli olduğu, ayrıca bu yöntemle sentezlenen tozlardan üretilen CNT'lerin daha saf olduğu görülmüştür. Bu nedenle, CNT sentezinde altlık olarak kullanılacak çok kristalli Fe-katkılı Al2O3 seramiklerin üretiminde yanma sentezi ile hazırlanan tozların kullanılması tercih edilmiştir. Farklı yönlenme derecelerine sahip Fe-katkılı Al203 seramikler 'Yönlendirilmiş Çekirdekle Kontrollü Tane Büyümesi' (Templated Grain Growth-TGG) tekniği ile üretilerek CCVD yöntemi ile CNT sentezinde altlık olarak kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri bu altlıklar üzerinde düzenli dizilmiş katalizör nanopartikülleri (Fe) elde edildiğini ve seramik altlıkların yönlenme derecelerine bağlı olarak düzensiz (rastgele yönlerde büyüyen) ya da yönlenmiş CNT'lerin üretilebileceğini göstermiştir.