НОВЫЙ ЛАЗЕРНО-ПОРОШКОВЫЙ МЕТОД СИНТЕЗА ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

Углов С.А.¹, Большаков А.П.¹, Савельев А.В.¹, Конов В.И.¹,

Горбунов А.А.², Помпе В.², Граф А.³

¹Центр Естественно-Научных Исследований Института Общей Физики РАН

²Институт Материаловедения, Дрезденский Технологический Университет

³Институт Физики Твердого Тела РАН

Предложен новый высокопродуктивный лазерно-порошковый метод непрерывного синтеза одностенных углеродных нанотрубок. Метод базируется на лазерной абляции смеси графитового и каталитических порошков (Ni/Co=1/1) лазером мощностью 2 кВт в потоке аргона или азота. Основной идеей предложенного метода является более эффективное использование лазерной мощности, поглощаемой на частицах микронного размера, для испарения твердого материала по сравнению с абляцией массивных мишеней в известных лазерных методах за счет меньших (на 1-2 порядка величины) теплопроводностных потерь в газе. В результате стало возможным испарять до 5 грамм графитового порошка в час.

Полученные образцы сажи были исследованы с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. На основе этих исследований содержание нанотрубок в сажистом осадке оценивается 20-40%. Разработан метод непосредственного обогащения сажи нанотрубками в процессе эксперимента. Предложены пути оптимизации параметров процесса для увеличения процентного содержания нанотрубок в саже.