CARBON NANOTUBES SYNTHESIZED BY PLASMA ENHANCED CVD AT ATMOSPHERIC PRESSURE AND THEIR POST-DEPOSITION TREATMENT

• Název česky: Depozice a zpracování uhlíkových nanotrubek připravených metodou PECVD za atmosférického tlaku
• Autoři: KUČEROVÁ Zuzana; ZAJÍČKOVÁ Lenka; JAŠEK Ondřej; ELIÁŠ Marek; SYNEK Petr; MATĚJKOVÁ Jiřina; REK Antonín; BURŠÍK Jiří
• Rok publikování: 2007
• Druh: Článek ve sborníku
• Konference: New Perspectives of Plasma Science and Technology CD
• Fakulta / Pracoviště MU: Přírodovědecká fakulta
• Obor: Fyzika plazmatu a výboje v plynech
• Klíčová slova: PECVD; carbon nanotubes; oxidation; SEM
• Popis: Uhlíkové nanotrubky byly syntetizovány metodou PECVD ze směsi argonu, metanu a vodíku v mikrovlnném výboji za atmosférického tlaku. Nanotrubky rostly na křemíkovém substrátu s difúzní bariérou a tenkou vrstvou katalyzátoru Fe. Analýza rastrovací elektronovou mikroskopií (SEM) prokázala přítomnost uhlíkových nanotrubek pokrytých vrstvou tvořenou částicemi katalyzátoru, amorfním uhlíkem a dalšími druhy uhlíkových nanočástic. Jelikož mnohé aplikace vyžadují použití jednotlivých nanotrubek bez nečistot byla značná pozornost věnována čistění a separaci syntetizovaných nanotrubek. Shluky nanotrubek mohou být separovány za pomoci ultrazvuku v organických rozpouštědlech jako je etanol nebo vodě. Ačkoli v obou kapalinách byly nanotrubky úspěšně odděleny od substrátu, shluky samotné se nepodařilo separovat, neboť nanotrubky byly pokryty silnou vrstvou amorfního uhlíku. K odstranění amorfního uhlíku je možno použít plasmové oxidace, oxidace za vysokých teplot na vzduchu nebo ve vakuu nebo oxidací v kapalině. V našem případě byla použita oxidace za teploty 550 C na vzduchu a depozit byl analyzován pomocí SEM před a po oxidaci. Výsledky analýzy prokázaly odstranění amorfního uhlíku avšak za cenu ztráty velké části nanotrubek. Z tohoto hlediska se jako vhodnější ukázalo ošetření ve směsi kyselin H2SO4 a HNO3, které nevedlo ke ztrátě nanotrubek a bylo také velmi účinné. Nevýhodou tohoto postupu však může být odstranění jednostěnných nanotrubek z depozitu z důvodu velmi agresivního působení kyselin.