توليد نانولوله هاي كربني به روش تخليه ي قوس الكتريكي در محلول NaCl و بررسي فعل و انفعالات اسيدي در تصفيه و جداسازي كاتاليست هاي فلزي

Synthesis of carbon nanotubes by electrical arc discharge method in sodium chloride solution, and the investigation of acid treatment in the purification of MWCNTs from metal catalyst

يك روش ساده و ارزان براي توليد نانو لوله هاي كربني،روش تخليه قوس الكتريكي در محيط مايع Nacl مي باشد . در اين پـروژه از تخليـه قـوس الكتريكـي ، در محلول نمك طعام NaCl در آب مقطر، براي توليد نانو لوله هاي كربني استفاده شده است . از كبالت، نيكل و آهن بعنوان كاتاليزور استفاده كرديم و ولتاژها و مولاريتـه هاي مختلف محلول Nacl بكار گرفته شد . در مرحله بعد، بمنظور بهبود كيفيت وكميت نانو لوله هاي كربني توليد شده، مخلوطي از كاتاليزورها با درصد هـاي متفـاوت نسبت به هم ( نيكل - آهن، كبالت - نيكل ، كبالت - آهن ) مورد استفاده قرار گرفت . براي بررسي نمونه هـا از ميكروسـكوپ الكترونـي روبـشي SEM و ميكروسـكو پ الكتروني عبوري TEM استفاده شد . سپس اثر فعل و انفعالات اسيدهاي HNO3 و H2SO4 غليظ با نسبتهاي حجمي متفاوت بر روي نانولوله هـاي كربنـي چندديواره بررسي شد . هنگامي كه نانولولههاي كربني چندديواره در مجاورت اسيد نيتريك و اسيد سولفوريك قرار ميگيرند ، اكـس يد مـي شـوند و ايـن عامـل سـبب جداسازي كاتاليست هاي فلزي موجود در نانولوله هاي كربني چندديواره ميگردد .

A simple and inexpensive synthesis route of Carbon nanotube (CNTs) is Arc discharge in liquid environment. In this work , synthesis of CNTs were investigated in sodium chloride - distilled water solution by arc discharge method. we used elements Fe, Co and Ni as catalyst, and applied different voltages and molarities for the NaCl, in order to improve quality and quantity of CNTs. In the next step we used mixture of elements with different percentage ( Ni - Fe , Fe - Co , Ni - Co ) as catalyst. Scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were used to investigated the CNTs. finally we purified all sample with thermal oxidation method and acid treatment, the effect of acid treatment involving an agent such as mixed HNO3/H2SO4 acids were investigated on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) . MWCNTs have been oxidized using a mixture of sulfuric and nitric acids .