Совсем недавно мы писали о том, что из углеродных нанотрубок можно
делать волокна и нити. Но, прежде чем "прясти нанотрубную пряжу", нужно сначала получить сами
нанотрубки. Недавно японские ученые научились получать углеродные нанотрубки из ... обыкновенного
спирта.
Поскольку для углеродных нанотрубок уже придумано много эффективных применений, важно
разработать методы их получения в значительных количествах по достаточно низкой цене. Этой
проблемой сейчас заняты многие ученые. Один из наиболее эффективных методов, который еще задолго
до открытия нанотрубок использовали для получения алмазоподобных покрытий, - термическое
разложение углеводородов в присутствии катализатора. В качестве углеродосодержащих соединений
обычно используют газообразные углеводороды, например, этилен, метан, ацетилен.
Недавно в одном из японских университетов был проведен эффективный синтез углеродных
нанотрубок из этилена. Ценный продукт превращали в нанотрубную сажу следующим образом. В
качестве катализатора использовали ацетаты железа и кобальта, растворенные в этиловом спирте и
смешанные с мелкодисперсным порошком цеолита (массовое содержание железа и кобальта - по 2.5%).
Полученную суспензию в течение 10 мин подвергали ультразвуковой обработке, затем высушивали в
течение 24 часов при 80 С. Полученный порошок (светло-желтого цвета) загружали в ванночку, которую
помещали в кварцевую трубку и нагревали в электрической печи в течение 30 минут в потоке аргона до
температуры 600 - 800 С. Затем в печь в течение 10 мин подавали пары этилового спирта из резервуара,
находящегося при комнатной температуре. Давление паров спирта в трубке регулировали изменением
температуры резервуара. Положительный результат был получен при давлении паров спирта порядка 5
Торр.
Полученные образцы сажи черного цвета были исследованы с помощью спектрометра
комбинационного рассеяния, сканирующего и просвечивающего электронных микроскопов. В саже были
обнаружены однослойные углеродные нанотрубки диаметром около 1 нм. При повышении температуры
синтеза средний диаметр нанотрубок увеличивался. Замена этилового спирта на метиловый не приводила
к принципиальным изменениям параметров синтезируемых нанотрубок, а лишь сопровождалась
небольшим увеличением их среднего диаметра. Причину позитивного влияния спирта на синтез
нанотрубок исследователи приписывают наличию радикалов OH, которые, как известно, способствуют
очищению материала, содержащего углеродные нанотрубки, от частиц аморфного углерода
Совсем не удивительно, что подобные эксперименты были проведены в Японии, а не в России: хотя
нанотрубки синтезируют и у нас ,
вряд ли бы в нашей стране нашелся научный коллектив, решившийся на столь кощунственный
эксперимент.
Источник информации - бюллетень ПерсТ, выпуск 23 за 2002 г.