Investigation and Optimization of Temperature Dependent Parameters for Growing Millimeter-Long Vertically Aligned Carbon Nanotubes

Bu çalışma katalizör hazırlama sıcaklığı ve büyütme sıcaklığı gibi sıcaklığa bağlı parametrelerin, dikey hizalanmış karbon nanotüp (DHKNT) yığınlarının boyları üzerine olan etkilerini araştırmayı ve uzun DHKNT’ler büyütmek için bu parametreleri optimize etmeyi amaçlamıştır. Bu parametreler, DHKNT büyümesine aracılık eden Fe katalizör tabakasının üç farklı kalınlığını içeren örnekler üzerinde test edilip optimize edilmiştir. Farklı kalınlıklardaki Fe katalizör tabakalarından büyüyen DHKNT yığınlarının boyları, katalizör hazırlama sıcaklığının 500 ℃’den 800 ℃’ye arttırılması ile farklı hızlarda doğrusal bir azalma eğilimi göstermişlerdir. Diğer taraftan uzun DHKNT büyütmek için gerekli optimum sıcaklığın Fe katalizör tabakasının kalınlığından bağımsız olduğu fakat farklı kalınlıklardaki Fe katalizör tabakalarından büyüyen DHKNT yığınlarının yükseklik dağılımlarının değişiklikler gösterdiği bulunmuştur. Bu parametrelerin optimizasyonu sonucunda oldukça düşük gaz oranları kullanılarak 30 dakikada üç farklı kalınlıktaki Fe katalizör tabakalardan milimetre uzunluğunda DHKNT yığınlarının büyütülmesinin mümkün olduğunu bulduk. Raman spektroskopisi, büyütülen DHKNT’lerin düzensizliğinin oldukça düşük olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada ulaşılan düşük miktardaki gaz kullanımı, çevreci ve ekonomik DHKNT üretimi imkanı sağlamaktadır.