Особливості синтезу "лісу" ВНТ в умовах додавання регульованої плазмової компоненти робочого газу

Abstract

Показано, що при синтезі вуглецевих нанотрубок методом PECVD на каталітичних центрах, утворених з тонкої плівки, нанесеної вакуумно-дуговим розпиленням каталізатора, додавання до робочої газової суміші регульованої плазмової компоненти газу приводить до утворення нанотрубок двох морфологічних типів: “лісу” і багатостінних зі субструктурою поверхні. Вуглецеві нанотрубки мають центри росту або на суцільній “шкірці”, що утворюється на поверхні підкладки завдяки плазмовій компоненті, або знаходяться безпосередньо на поверхні підкладки, коли на ній утворюються достатньо малі (5–20 нм) каталітичні центри великої густини. Плазмова компонента утворює на багатостінних нанотрубках дуже розвинену поверхню, що важливо для їх прикладного застосування.

Показано, что при синтезе углеродных нанотрубок методом PECVD на каталитических центрах, образованных из тонкой пленки, нанесенной путем вакуумно-дуговой распыления катализатора, добавления к рабочей газовой смеси регулируемой плазменной компоненты газа приводит к образованию нанотрубок двух морфологических типов: “леса” и многостенных с субструктурой поверхности. Углеродные нанотрубки имеют центры роста или на сплошной “шкурке”, образующейся на поверхности подложки благодаря плазменной компоненте, или находящиеся непосредственно на поверхности подложки, когда на ней образуются достаточно малые (5–20 нм) каталитические центры большой плотности. Плазменная компонента образует на многостенных нанотрубках очень развитую поверхность, что важно для их прикладного применения.

It has been shown that in the synthesis of carbon nanotubes (СNTs) by the PECVD method on catalytic centers formed from a thin film deposited by vacuum-arc sputtering of a catalyst, the addition of a regulated plasma component to the working gas mixture leads to the formation of СNTs of two morphological types: the type “forest” and type multi-wall СNTs with substructure on their surface. СNTs growth centers are located on solid “crust” formed on the surface of the substrate due to the plasma component, or directly on the substrate surface, when it forms sufficiently small (5–20 nm) catalytic centers of high density. Plasma component on multilayer СNTs forms a very developed surface, which is important for applied applications of this type of morphology of СNTs.