Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом
The goal of the research work was the pyrolytic synthesis of straight and spiral carbon nanotubes of approximately the same diameter, as well as their comprehensive analysis. To solve the given problem, a new installation for the pyrolytic synthesis of carbon nanostructures (CNS) with a fusion react...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/672 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1860507075367403520 |
|---|---|
| author | Zolotarenko, Ol. D. Zolotarenko, An. D. Rudakova, E. P. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. Schur, D. V. Gabdullin, M. T. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Havryliuk, O. O. |
| author_facet | Zolotarenko, Ol. D. Zolotarenko, An. D. Rudakova, E. P. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. Schur, D. V. Gabdullin, M. T. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Havryliuk, O. O. |
| author_sort | Zolotarenko, Ol. D. |
| baseUrl_str | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-19T08:07:13Z |
| description | The goal of the research work was the pyrolytic synthesis of straight and spiral carbon nanotubes of approximately the same diameter, as well as their comprehensive analysis. To solve the given problem, a new installation for the pyrolytic synthesis of carbon nanostructures (CNS) with a fusion reactor, which for each fusion process can have its own angle relative to the classical horizontal position of the reactor axis. This reactor made it possible to develop a method for obtaining conglomerates of spiral-shaped multi-walled carbon nanotubes with a diameter of 15–60 nm and to synthesize straight multi-walled carbon nanotubes with a diameter of 5 to 60 nm.The research of pyrolytic synthesis of carbon nanostructures in a vertical reactor allows to work out the technology of purposeful synthesis of nanotubes that have a spiral shape with a certain diameter and pitch of the turn.As part of the work, a new mechanism for the formation of spiral multi-walled carbon nanotubes is also considered and proposed, which is important for their further industrial synthesis and their use in related composites.A scheme is proposed of conditions for the synthesis of carbon nanostructures by the pyrolytic method.Thermal analysis was carried out in the work, which recorded the presence of two different structures with low thermal stability (probably amorphous carbon and higher hydrocarbons). When using scanning and transmission electron microscopy, the formation of spiral nanofibers with a diameter of 15–60 nm in the vertical position of the reactor was recorded, and in the horizontal position of the reactor, the formation of straight and slightly curved MWCTs with a diameter of nanofibers from 5 to 60 nm was found. Raman spectroscopy confirms the presence of multi-layered carbon tubular formation, i.e. MWCT, in both synthesis products. |
| doi_str_mv | 10.15407/hftp14.02.191 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:54Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-672 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:17:00Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6722023-06-19T08:07:13Z Features of the synthesis of straight and spiral carbon nanotubes by the pyrolytic method Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом Zolotarenko, Ol. D. Zolotarenko, An. D. Rudakova, E. P. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. Schur, D. V. Gabdullin, M. T. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Havryliuk, O. O. spiral multi-walled carbon nanotubes straight multi-walled carbon nanotubes carbon nanostructures carbon nanomaterials carbon nanotubes pyrolysis quartz reactor спіралеподібні багатостінні вуглецеві нанотрубки прямі багатостінні вуглецеві нанотрубки вуглецеві наноструктури вуглецеві наноматеріали вуглецеві нанотрубки піроліз кварцовий реактор The goal of the research work was the pyrolytic synthesis of straight and spiral carbon nanotubes of approximately the same diameter, as well as their comprehensive analysis. To solve the given problem, a new installation for the pyrolytic synthesis of carbon nanostructures (CNS) with a fusion reactor, which for each fusion process can have its own angle relative to the classical horizontal position of the reactor axis. This reactor made it possible to develop a method for obtaining conglomerates of spiral-shaped multi-walled carbon nanotubes with a diameter of 15–60 nm and to synthesize straight multi-walled carbon nanotubes with a diameter of 5 to 60 nm.The research of pyrolytic synthesis of carbon nanostructures in a vertical reactor allows to work out the technology of purposeful synthesis of nanotubes that have a spiral shape with a certain diameter and pitch of the turn.As part of the work, a new mechanism for the formation of spiral multi-walled carbon nanotubes is also considered and proposed, which is important for their further industrial synthesis and their use in related composites.A scheme is proposed of conditions for the synthesis of carbon nanostructures by the pyrolytic method.Thermal analysis was carried out in the work, which recorded the presence of two different structures with low thermal stability (probably amorphous carbon and higher hydrocarbons). When using scanning and transmission electron microscopy, the formation of spiral nanofibers with a diameter of 15–60 nm in the vertical position of the reactor was recorded, and in the horizontal position of the reactor, the formation of straight and slightly curved MWCTs with a diameter of nanofibers from 5 to 60 nm was found. Raman spectroscopy confirms the presence of multi-layered carbon tubular formation, i.e. MWCT, in both synthesis products. Мета науководослідної роботи полягала у піролітичному синтезі вуглецевих нанотрубок прямого та спірального типу приблизно однакового діаметра, а також їхній комплексний аналіз. Для вирішення поставленої задачі була створена нова установка для піролітичного синтезу вуглецевих наноструктур (ВНС), з реактором синтезу, який для кожного процесу синтезу може мати свій кут відносно класичного горизонтального положення вісі реактора. Даний реактор дозволив розробити метод отримання конгломератів спіралеподібних багатостінних вуглецевих нанотрубок (СБВНТ) діаметром 15–60 нм та синтезувати прямі багатостінні вуглецеві нанотрубки (ПБВНТ) діаметром від 5 до 60 нм.Дослідженя піролітичного синтезу вуглецевих наноструктур на вертикальному реакторі дозволяє відпрацювати технологію цілеспрямованого синтезу нанотрубок, що мають спіральну форму з певним діаметром та кроком витку.В рамках роботи також розглянутий та запропонований новий механізм формування спіральних багатостінних вуглецевих нанотрубок, що важливо для їхнього подальшого промислового синтезу та використання їх в композитах на їхній основі.Запропонована схема умов синтезу вуглецевих наноструктур піролітичним методом.У роботі проводили термоаналіз, що зафіксував присутність двох різних структур з низькою термостійкістю (ймовірно, аморфний вуглець та вищі вуглеводні). При використанні скануючої і просвічувальної електронної мікроскопії було зафіксовано утворення у вертикальному положенні реактора спіралеподібних нановолокон діаметром 15–60 нм, а у горизонтальному положенні - прямих і злегка вигнутих БВНТ з діаметром нановолокна від 5 до 60 нм. Раманівською спектроскопією підтверджує в обох продуктах синтезу наявність багатошарового вуглецевого трубчастого формування, тобто БВНТ. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-05-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/672 10.15407/hftp14.02.191 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 191-209 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 191-209 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 2 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 191-209 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/672/688 Copyright (c) 2023 Ol. D. Zolotarenko, An. D. Zolotarenko, E. P. Rudakova, N. Y. Akhanova, M. Ualkhanova, D. V. Schur, M. T. Gabdullin, T. V. Myronenko, A. D. Zolotarenko, M. V. Chymbai, I. V. Zagorulko, O. O. Havryliuk |
| spellingShingle | спіралеподібні багатостінні вуглецеві нанотрубки прямі багатостінні вуглецеві нанотрубки вуглецеві наноструктури вуглецеві наноматеріали вуглецеві нанотрубки піроліз кварцовий реактор Zolotarenko, Ol. D. Zolotarenko, An. D. Rudakova, E. P. Akhanova, N. Y. Ualkhanova, M. Schur, D. V. Gabdullin, M. T. Myronenko, T. V. Zolotarenko, A. D. Chymbai, M. V. Zagorulko, I. V. Havryliuk, O. O. Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title | Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title_alt | Features of the synthesis of straight and spiral carbon nanotubes by the pyrolytic method |
| title_full | Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title_fullStr | Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title_full_unstemmed | Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title_short | Особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| title_sort | особливості синтезу прямих та спіральних вуглецевих нанотрубок піролітичним методом |
| topic | спіралеподібні багатостінні вуглецеві нанотрубки прямі багатостінні вуглецеві нанотрубки вуглецеві наноструктури вуглецеві наноматеріали вуглецеві нанотрубки піроліз кварцовий реактор |
| topic_facet | spiral multi-walled carbon nanotubes straight multi-walled carbon nanotubes carbon nanostructures carbon nanomaterials carbon nanotubes pyrolysis quartz reactor спіралеподібні багатостінні вуглецеві нанотрубки прямі багатостінні вуглецеві нанотрубки вуглецеві наноструктури вуглецеві наноматеріали вуглецеві нанотрубки піроліз кварцовий реактор |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/672 |
| work_keys_str_mv | AT zolotarenkoold featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT zolotarenkoand featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT rudakovaep featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT akhanovany featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT ualkhanovam featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT schurdv featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT gabdullinmt featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT myronenkotv featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT zolotarenkoad featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT chymbaimv featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT zagorulkoiv featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT havryliukoo featuresofthesynthesisofstraightandspiralcarbonnanotubesbythepyrolyticmethod AT zolotarenkoold osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT zolotarenkoand osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT rudakovaep osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT akhanovany osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT ualkhanovam osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT schurdv osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT gabdullinmt osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT myronenkotv osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT zolotarenkoad osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT chymbaimv osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT zagorulkoiv osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom AT havryliukoo osoblivostísintezuprâmihtaspíralʹnihvuglecevihnanotrubokpírolítičnimmetodom |