RU2108966C1 - Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок - Google Patents
Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108966C1 RU2108966C1 RU96104506A RU96104506A RU2108966C1 RU 2108966 C1 RU2108966 C1 RU 2108966C1 RU 96104506 A RU96104506 A RU 96104506A RU 96104506 A RU96104506 A RU 96104506A RU 2108966 C1 RU2108966 C1 RU 2108966C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propane
- tubes
- carbon nano
- diameter
- coaxial carbon
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 5
- JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N propane;prop-1-ene Chemical group CCC.CC=C JTXAHXNXKFGXIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000143432 Daldinia concentrica Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Fibers (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в нанотехнологии, микроэлектронике, в композитных материалах на основе нанометровых волокон - линейных аналогов фуллеренов. Пропан или пропанпропиленовую фракцию разлагают в присутствии никельсодержащего катализатора при 500 - 700oС. Нанотрубки имеют диаметр 10 - 15 мкм и представляют собой полые, скрученные, искривленные спирали, волокна или шары диаметром 100 - 200 мкм. 1 табл.
Description
Данное изобретение относится к области получения линейных аналогов фуллеренов - коаксиальных углеродных нанотрубок.
Известен способ получения линейных аналогов фуллеренов, которые получаются при испарении графитового электрода в дуговом разряде, в атмосфере гелия при давлении в две атмосферы и напряжении 18 В [1]. Недостатком известного способа является то, что используют дорогостоящий гелий.
Известен способ получения нанотрубок из ацетилена, нагретого до 700oC, с использованием кобальтового катализатора на кремниевой подложке [2]. Недостатком известного способа является то, что используют дорогостоящий ацетилен.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения фуллеренов, заключающийся в том, что пиролизу подвергают один или несколько возможно замещенных ароматических углеродов [3]. Недостатком данного способа является использование термостабильного ароматического углеводородного сырья.
Цель изобретения - удешевление процесса.
Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют термокаталитическое разложение пропана или пропан-пропиленовой фракции (физико-химическое свойство которой приведены в таблице) в присутствии никельсодержащего катализатора при температуре 500-700oC.
Пример. Способ осуществляется следующим образом в реактор из кварцевого стекла помещают никелевый катализатор, реактор нагревают до температуры 700oC в трубчатой печи. После достижения нужной температуры в реактор подают пропан или пропан-пропиленовую фракцию, предварительно очищенные от сернистых соединений и воды. Эксперимент проводили в течение 2 ч. Полученное вещество исследовали при помощи туннельного сканирующего электронного микроскопа. Как показали исследования, полученное вещество состоит из пространственных углеродных клубков (в форме шаров различного диаметра - 100-200 мкм), внутреннюю структуру которых составляют полые скрученные или искривленные спирали и нитевидные волокна с меньшим диаметром 10-15 мкм.
Рентгеноструктурный анализ показал однородность структуры исследуемых углеродных клубков, кристаллическая решетка которых состоит из множества однородных прямых секций, соединенных между собой под одним и тем же углом.
Углеродные нанотрубки, полученные по предлагаемому способу могут быть использованы в нанотехнологии и микроэлектроннике, поскольку при одном диаметре они будут иметь металлические свойства, а при другом - полупроводниковые, кроме того, их можно использовать в композитных материалах, а также в производстве нанометровых волокон из оксидов металлов (для катализаторов).
Предлагаемый способ является более дешевым, поскольку в качестве исходного сырья используют недефицитные источники углеродного сырья - пропан и пропан-пропиленовую фракцию.
Источники информации
1. T.W.Ebbeson, P.M.Ajayan.-Nature. 1992, v.358, N 6383, p.220.
1. T.W.Ebbeson, P.M.Ajayan.-Nature. 1992, v.358, N 6383, p.220.
2. Amelinckx et al., - Scince, 1994, v.265, p.635.
3. PCT WO 9506001 Al, кл. C 01 B 31/02, 1995.
Claims (1)
- Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок путем термокаталитического разложения углеводородного сырья в присутствии никельсодержащего катализатора, отличающийся тем, что в качестве углеводородного сырья используют пропан или пропан-пропиленовую фракцию и процесс ведут при 500 - 700oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104506A RU2108966C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96104506A RU2108966C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2108966C1 true RU2108966C1 (ru) | 1998-04-20 |
| RU96104506A RU96104506A (ru) | 1998-06-10 |
Family
ID=20177789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96104506A RU2108966C1 (ru) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2108966C1 (ru) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2146648C1 (ru) * | 1998-11-30 | 2000-03-20 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Способ получения углеродных нанотрубок |
| WO2000040508A1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-13 | Isle Bright Limited | Nanostructured film-type carbon material and method for producing the same |
| RU2179526C2 (ru) * | 1999-11-29 | 2002-02-20 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Способ получения твердофазных наноструктурированных материалов |
| RU2218299C1 (ru) * | 2002-07-17 | 2003-12-10 | Московский инженерно-физический институт (государственный университет) | Способ получения углеродных нанотрубок |
| RU2220905C2 (ru) * | 2002-02-13 | 2004-01-10 | Институт физики твердого тела РАН | Устройство для получения углеродных нанотрубок методом дугового разряда |
| RU2239673C1 (ru) * | 2003-05-07 | 2004-11-10 | Научно-исследовательский институт физики им. В.А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета | Способ выделения углеродных нанотрубок из углеродсодержащего материала |
| RU2258031C1 (ru) * | 2004-02-10 | 2005-08-10 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения углеродного материала |
| RU2310601C2 (ru) * | 2005-10-19 | 2007-11-20 | Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова | Способ получения углеродных нанотрубок с инкапсулированными частицами никеля и кобальта и установка для синтеза материалов на основе углеродных нанотрубок и наночастиц никеля или кобальта |
| RU2350555C2 (ru) * | 2007-04-26 | 2009-03-27 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Способ получения углеродных нановолокон |
| RU2483022C2 (ru) * | 2005-11-16 | 2013-05-27 | Канату Ой | Способ изготовления функционализированной фуллеренами углеродной нанотрубки, композиционный материал, толстая или тонкая пленка, провод и устройство, выполненные с использованием получаемых нанотрубок |
| RU2567283C2 (ru) * | 2013-11-18 | 2015-11-10 | Александр Григорьевич Григорьянц | Способ и устройство для получения углеродных нанотрубок |
-
1996
- 1996-03-06 RU RU96104506A patent/RU2108966C1/ru active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2146648C1 (ru) * | 1998-11-30 | 2000-03-20 | Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН | Способ получения углеродных нанотрубок |
| WO2000040508A1 (en) * | 1998-12-30 | 2000-07-13 | Isle Bright Limited | Nanostructured film-type carbon material and method for producing the same |
| RU2179526C2 (ru) * | 1999-11-29 | 2002-02-20 | Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН | Способ получения твердофазных наноструктурированных материалов |
| RU2220905C2 (ru) * | 2002-02-13 | 2004-01-10 | Институт физики твердого тела РАН | Устройство для получения углеродных нанотрубок методом дугового разряда |
| RU2218299C1 (ru) * | 2002-07-17 | 2003-12-10 | Московский инженерно-физический институт (государственный университет) | Способ получения углеродных нанотрубок |
| RU2239673C1 (ru) * | 2003-05-07 | 2004-11-10 | Научно-исследовательский институт физики им. В.А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета | Способ выделения углеродных нанотрубок из углеродсодержащего материала |
| RU2258031C1 (ru) * | 2004-02-10 | 2005-08-10 | Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ получения углеродного материала |
| RU2310601C2 (ru) * | 2005-10-19 | 2007-11-20 | Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова | Способ получения углеродных нанотрубок с инкапсулированными частицами никеля и кобальта и установка для синтеза материалов на основе углеродных нанотрубок и наночастиц никеля или кобальта |
| RU2483022C2 (ru) * | 2005-11-16 | 2013-05-27 | Канату Ой | Способ изготовления функционализированной фуллеренами углеродной нанотрубки, композиционный материал, толстая или тонкая пленка, провод и устройство, выполненные с использованием получаемых нанотрубок |
| RU2350555C2 (ru) * | 2007-04-26 | 2009-03-27 | Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова | Способ получения углеродных нановолокон |
| RU2567283C2 (ru) * | 2013-11-18 | 2015-11-10 | Александр Григорьевич Григорьянц | Способ и устройство для получения углеродных нанотрубок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Awasthi et al. | Synthesis of carbon nanotubes | |
| José‐Yacamán et al. | Catalytic growth of carbon microtubules with fullerene structure | |
| Bazargan et al. | A review–synthesis of carbon nanotubes from plastic wastes | |
| Chatterjee et al. | Carbon nanotubes and nanofibre: an overview | |
| Zhou et al. | Synthesis, structure, and properties of single‐walled carbon nanotubes | |
| Sinnott et al. | Carbon nanotubes: synthesis, properties, and applications | |
| Qiu et al. | A novel form of carbon micro-balls from coal | |
| Golberg et al. | Boron nitride nanotubes | |
| Gulino et al. | C2H6 as an active carbon source for a large scale synthesis of carbon nanotubes by chemical vapour deposition | |
| Mukhopadhyay et al. | A simple and novel way to synthesize aligned nanotube bundles at low temperature | |
| US7767615B2 (en) | Method for producing carbon nanotubes and/or nanofibres | |
| Terrones et al. | N-doping and coalescence of carbon nanotubes: synthesis and electronic properties | |
| Peigney et al. | Carbon nanotubes grown in situ by a novel catalytic method | |
| CA2424969C (en) | Double-walled carbon nanotubes and methods for production and application | |
| US20110024697A1 (en) | Methods of Producing Carbon Nanotubes and Applications of Same | |
| RU2108966C1 (ru) | Способ получения коаксиальных углеродных нанотрубок | |
| US20040110005A1 (en) | Carbon nano particles having novel structure and properties | |
| JP2004339041A (ja) | カーボンナノ構造体の選択的製造方法 | |
| KR100470764B1 (ko) | 다층 탄소나노튜브 및 그 제조방법 | |
| Sarangi et al. | Carbon nanotubes and nanostructures grown from diamond-like carbon and polyethylene | |
| Zhi et al. | Boron carbonitride nanotubes | |
| KR20010104262A (ko) | 탄소 피브릴 및 이의 제조방법 | |
| Loutfy et al. | Commercial production of fullerenes and carbon nanotubes | |
| Ata et al. | Nested interfacial growth of carbon nanotubes catalyzed by hafnium | |
| Endo et al. | Preparation and Structure of Carbon Fibres and Carbon Nanotubes from the Vapour Phase: From Fibres to Nanotubes |