Experimental Study on Catalytic Effect of Iron Compounds During Synthesis of Carbon Nanostructures From Coal

در اين مطالعه نانوفايبرها و نانوميله‌هاي كربني با استفاده از زغال‌سنگ (اندازه ذرات كمتر از 44 ميكرون) به عنوان منبع كربني و نانوذرات (50 تا 70 نانومتري) Fe3O4 و فروسن به عنوان كاتاليزور در فاز جامد در دماي 800 درجه سانتيگراد سنتز شد. علاوه بر اين تاثير كاتاليزوري Fe2(SO4)3.xH2O روي زغال سنگ مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه‌هاي سنتز شده با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري، طيف‌سنجي پراش انرژي و پراش اشعه ايكس آناليز شدند. نتايج نشان داد كه نانوساختارهاي كربني آمورف مانند نانوفايبرها و نانوميله‌هاي كربني تشكيل شده است. قطر نانوفايبرها و نانوميله‌ها در حد 30-40 و 60-80 نانومتر مي‌باشد. تاثير كاتاليزور جامد بر شكل‌گيري نانوساختارهاي كربني مورد بحث قرار گرفته است.

Carbon nanofibers (CNFs) and carbon nanorods (CNRs) are synthesized using coal particles ( < 44micron) as carbon source in the presence of Ferrocene and Fe3O4 nanoparticles (50-70nm) as catalysts in solid phase at 800°C. Additionally the catalytic effect of Fe2(SO4)3.xH2O on the coal particles was studied. The as-synthesized samples have been characterized through scanning electron microscopy (SEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), transition electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X- Ray Diffraction (XRD). The results revealed amorphous carbon nanostructures such as: CNFs and CNRs are formed. The diameter of CNFs and CNRs are in the range of 30-40 nm and 60-80nm respectively. The effect of solid catalysts on the formation of carbon nanostructures described here.