Prírodovedecká fakulta > prof. Karol Jesenák > Variabilita uhlíkových nanorúrok na vybraných anorganických substrátoch

Variabilita uhlíkových nanorúrok na vybraných anorganických substrátoch

Karol Jesenák, Magdaléna Kadlečíková, Juraj Breza,
Katarína Bédiová, Michal Kolmačka, Michal Hubeňák

Variabilita uhlíkových nanorúrok na vybraných anorganických substrátoch.pdf

2022

Univerzita Komenského v Bratislave

Táto publikácia vznikla s finančnou podporou grantu VEGA 1/0532/19
Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky.

© Autori, 2022:

  • prof. Ing. Karol Jesenák, CSc., Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta
  • Ing. Magdaléna Kadlečíková, CSc., Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta elektrotechniky a informatiky
  • prof. Ing. Juraj Breza, CSc., Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta elektrotechniky a informatiky
  • Mgr. Katarína Bédiová, PhD., Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta
  • Ing. Michal Kolmačka, PhD., Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta elektrotechniky a informatiky
  • Mgr. Michal Hubeňák, Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta


Recenzenti:

  • doc. Ing. Milena Reháková, PhD., Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie
  • doc. Ing. Žaneta Dohnalová, Ph.D., Univerzita Pardubice, Fakulta chemicko-technologická


Ilustrácia na prednej strane obálky:
Ing. Magdaléna Kadlečíková, CSc. (uhlíkové nanorúrky na zeolitovom substráte)

Ilustrácia na zadnej strane obálky:
Ing. Magdaléna Kadlečíková, CSc. (uhlíkové nanorúrky na montmorillonite)

Publikácia je šírená pod licenciou Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0
(vyžaduje sa: povinnosť uvádzať pôvodného autora, len nekomerčné použitie, povinnosť odvodené dielo zdieľať pod rovnakou licenciou ako pôvodné dielo).

Viac informácií o licencii a použití diela:
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Pdf súbor
https://stella.uniba.sk/texty/PRIF_ka_uhlikove_nanorurky_anorg_substr.pdf

Vydavateľ: Univerzita Komenského v Bratislave

ISBN 978-80-223-5535-3 (online)

 

ABSTRAKT

Monografia je venovaná uhlíkovým nanorúrkam syntetizovaným na súbore prírodných a syntetických anorganických substrátov. Sústreďuje sa prednostne na vizuálnu stránku týchto látok a ich ohromujúcu variabilitu. Jej hlavnú časť tvoria snímky z rastrovacieho elektrónového mikroskopu (SEM) a v menšej miere snímky z transmisnej elektrónovej mikroskopie (TEM). Vizualizujú uhlíkové nanorúrky tak jednotlivo, ako aj ich chaotické usporiadanie, zväzky paralelne orientovaných nanorúrok, premostenia susediacich katalytických centier týmito nanorúrkami a uhlíkové nanosteny vytvorené na uhlíkových nanorúrkach počas ich syntézy. Súbor obrázkov zahrňuje aj snímky anorganických substrátov použitých na ukotvenie častíc železa katalyzujúcich tvorbu nanorúrok, fotografie experimentálneho zariadenia na ich syntézu a zároveň aj niekoľko schém objasňujúcich tvorbu štruktúry uhlíkových nanorúrok.

Výskum uhlíkových nanorúrok na anorganických substrátoch, ktorých vybrané snímky sú zaradené v tejto publikácii, začal v roku 2003 a pokračoval až do konca roku 2022. Vykonali ho pracovníci Ústavu elektroniky a fotoniky Fakulty elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave a Katedry anorganickej chémie Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave v rámci niekoľkých vedeckých projektov podporených domácimi a zahraničnými grantmi.

Kľúčové slová:
uhlíkové nanorúrky, uhlíkové nanosteny, chemická depozícia z pár, fylosilikáty, montmorillonit, kaolinit, sepiolit, nontronit, zeolit, zeolitový tuf, oxid hlinitý, chryzotil, sepiolit.

ABSTRACT

The monograph is devoted to carbon nanotubes synthesized on a set of natural and synthetic inorganic substrates. It focuses primarily on the astonishing variability of carbon nanotubes. The main part of the publication consists of an annotated album of scanning electron microscope (SEM) images and, to a lesser extent, transmission electron microscopy (TEM) images. They visualize carbon nanotubes both individually and as bundles of parallel-oriented nanotubes, but also their chaotic arrangement, cross-bridging of adjacent catalytic centres by these nanotubes as well as carbon nanowalls formed on carbon nanotubes during synthesis. The set of pictures also includes images of inorganic substrates used to anchor iron particles catalysing the formation of nanotubes, photographs of the experimental equipment used in the synthesis of carbon nanotubes and several diagrams clarifying the formation of the structure of carbon nanotubes.

Research into carbon nanotubes on inorganic substrates began in 2003 and continued until the end of 2022. It was carried out at the Institute of Electronics and Photonics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics of the Slovak Technical University in Bratislava and at the Department of Inorganic Chemistry of the Faculty of Science, Comenius University in Bratislava within several scientific projects supported by domestic and foreign grants.

Key words:
carbon nanotubes, carbon nanowalls, HF CVD, phylosilicates, montmorillonite, kaolinite, sepiolite, nontronite, zeolite, aluminium oxide, chryzotile, sepiolite

OBSAH

SKRATKY
PREDHOVOR
ÚVOD
1 STRUČNÁ CHARAKTERISTIKA UHLÍKOVÝCH NANORÚROK
2 METÓDY SYNTÉZY UHLÍKOVÝCH NANORÚROK
3 UHLÍKOVÉ NANORÚRKY: OBRAZOVÁ ČASŤ
3.1 Jednotlivé uhlíkové nanorúrky
3.2 Chaotické zoskupenia uhlíkových nanorúrok
3.3 Premostenia katalytických centier uhlíkovými nanorúrkami
3.4 Zväzky paralelne orientovaných uhlíkových nanorúrok
3.5 Súbory zväzkov paralelne orientovaných uhlíkových nanorúrok
3.6 Grafénové a iné uhlíkové štruktúry na uhlíkových nanorúrkach
3.7 Katalytické anorganické substráty na syntézu uhlíkových nanorúrok
3.8 Nehomogenity katalytických vrstiev
3.9 Experimentálne zariadenie na syntézu uhlíkových nanorúrok
ZÁVER
VYBRANÉ PUBLIKOVANÉ PRÁCE AUTORSKÉHO KOLEKTÍVU
POĎAKOVANIE

Skratky

CNTs uhlíkové nanorúrky (carbon nanotubes)
CVD chemická depozícia z pár (chemical vapour deposition)
EDS energeticko-disperzná spektroskopia
(energy-dispersive X-ray spectroscopy)
HFCVD chemická depozícia z pár iniciovaná horúcim vláknom
(hot filament chemical vapour deposition)
HRTEM vysokorozlišovacia transmisná elektrónová mikroskopia
(high resolution TEM)
MMT montmorillonit
MS Mössbauerova spektroskopia
MWNT viacvrstvová uhlíková nanorúrka (multi-walled nanotube)
SEM rastrovacia elektrónová mikroskopia (scanning electron microscopy)
SWNT jednovrstvová uhlíková nanorúrka (single-walled nanotube)
TEM transmisná elektrónová mikroskopia (transmission electron microscopy)
XRD difrakcia röntgenového žiarenia (X-ray diffraction)