Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us




предыдущая страница                                              следующая страница


3.6. Другие методы синтеза нанотрубок

В литературе можно найти описание разнообразных модификаций методов получения углеродных наноструктур [83-94]. Предлагается, в частности, испарять графит и металл СВЧ-методом, нагреванием, электронным или ионным пучком, солнечным светом. Предлагается проводить процесс в магнитном поле, в качестве среды использовать углеводороды, спирты и кетоны. Сообщается, что большой выход нанотрубок наблюдается при подаче исходного сырья в термическую плазму, генерируемую высокочастотными индукцион-ными катушками. Разработана методика синтеза углеродных наноструктур путем нагревания смеси аморфного углерода с водой при 600-800 C и давлении 1 кбар. Описывается синтез углеродных нано-структур из метан-водородной плазмы. Есть данные о получении углеродных наноструктур пиролизом полимеров и нафталина.
Углеродные наноструктуры можно выращивать путем разложения карбидов [95, 96], в частности карбида кремния. Лазерная абляция SiC приводила к возгонке кремния и образованию наноструктур. Нагревание SiC в вакууме при 1600-1800 C также позволяет получать углеродные наноструктуры. Возможно, этот метод окажется приемлемым для получения катодов полевых эмиттеров электронов.
В заключение отметим, что электродуговой, лазерный и электролизный методы синтеза, по-видимому, применимы лишь в лабораторных масштабах или для приготовления специальных изделий, а в промышленном масштабе реальнее использовать пиролитический метод. Он позволяет применять сравнительно простое оборудование, высокопроизводителен и его можно организовать в непрерывном режиме.

предыдущая страница                                              следующая страница



От авторов


Издание настоящей книги стало возможным благодаря реализации договора о творческом сотрудничестве между Институтом проблем материаловедения Национальной академии наук Украины и Институтом проблем химической физики Российской академии наук в рамках выполнения совместной программы “Фуллерены и атомные кластеры”.
За последние 10 лет наблюдается бурный рост потока информации в области знаний фуллереноподобных материалов, открытых в 1985 году. Задача, которую поставили авторы перед собой, состояла в том, чтобы обобщить эту информацию и в сжатой форме изложить основные представления о новом классе углеродных материалов. Из огромного информационного потока по фуллеренам, нанотрубкам и кластерам, а это десятки тысяч источников: книг, патентов, научных и популярных статей, был взят тот минимум, который позволил бы неискушенному читателю войти в мир углеродных наноструктур с его специфическими особенностями. Большой интерес среди ученых вызывает особенность строения фуллеренов, обусловленная их сферичностью. Завершенность элементарной структурной единицы, по сравнению с бесконечными кластерами атомов в карбине, графите и алмазе, обусловливает уникальную способность фуллеренов растворяться в растворителях. Это единственная растворимая форма углерода.
Фуллерены - интересный объект исследований во многих областях науки - физике, химии, геологии, биологии, медицине, материаловедении и других. Благодаря наличию у молекулы фуллерена большого количества атомов углерода открываются неограниченные возможности синтеза миллиардов новых соединений с новыми свойствами, а значит и новыми возможностями. Разработка и использование материалов, обладающих сложным комплексом физико-химических свойств, являются одной из основополагающих предпосылок создания техники XXI века. И фуллереноподобные материалы обладают всеми качествами, необходимыми для того, чтобы стать основой материалов будущих разработок. В настоящее время мы стоим только на стартовой черте изучения фуллереноподобных материалов и материалов, получаемых на их основе. Перспективы использования их безграничны.
Данные, представленные в четвертой главе этой книги, демонстрируют одну из блестящих возможностей использования этих материалов. Благодаря компактному и безопасному хранению водорода в фуллереноподобных материалах и материалах, полученных на их основе, становится экономически обоснованным и реальным переход человечества от эры использования запасавшейся миллионами лет солнечной энергии в виде ископаемых топлив к эре солнечно-водородного будущего: непосредственного преобразования солнечной энергии и применения водорода в качестве экологически чистого топлива и энергоносителя. Это будущее видится еще более оптимистичным, если учесть, что источником водорода является вода, которой достаточно на всех континентах и во всех странах. То есть снимается вопрос о странах, богатых топливом и бедных с энергетической точки зрения. Солнечной энергии хватит всем.
Надеемся, что эта книга станет для многих первой ступенькой в познании области науки о фуллеренах, пробудит интерес и желание узнать больше, шагнуть вперед и изучить неведомое.
Заранее приносим свои извинения за возможные опечатки. Мы с удовольствием и благодарностью примем все критические замечания и комментарии. Авторы благодарят В.Б. Черногоренко, А.П. Помыткина, Н.Ф. Гольдшлегер и А.П. Моравского за помощь в написании некоторых глав, а также благодарят О.И. Билык, Д.М. Мильто, Е.А. Лысенко за помощь в наборе и редактировании текста и иллюстраций.