Лемеш Н. В. Вплив умов гетерогенно-каталітичного синтезу вуглецевих нанотрубок з етилену на їх фізико-хімічні властивості

Дисертація присвячена встановленню зв'язку між умовами гетерогенно-каталітичного синтезу та діаметрами і морфологією вуглецевих нанотрубок (ВНТ), отриманих з етилену на наночастинках Ni, Co, Fe, нанесених на різні носії, розробка методів синтезу ВНТ із певними значеннями діаметрів, морфологією та високою чистотою, а також встановленню адсорбційних і каталітичних властивостей ВНТ в реакціях дегідрування та дегідратації спиртів. Встановлено, що в залежності від металу активної фази та носія відбувається утворення ВНТ з різною морфологією та діаметрами. На каталізаторах, приготовлених методом співосадження, утворюються ВНТ з вужчим розподілом за діаметрами та менш забрудненими іншими формами вуглецю, в порівнянні з нанотрубками, отриманими на просочених каталізаторах. Це обумовлено сильною взаємодією між металом та носієм у випадку співосаджених каталізаторів за рахунок утворення змішаних оксидів. Показано, що при "опорному" механізмі росту розміри наночастинок металу визначають внутрішні діаметри ВНТ. Якщо ВНТ утворюються за "кінчиковим" механізмом, розміри наночастинок металу визначають їх зовнішні діаметри. З'ясовано, що температура синтезу, концентрація С2Н4, Н2 та Н2О в газовій суміші, практично не впливає на їх морфологію та розподіл за діаметрами, а впливає лише на їх вихід. Зміна швидкості потоку в діапазоні 100-1000 мл/хв. практично не призводить до зміни виходу ВНТ. В процесах дегідрування та дегідратації етилового та ізопропілового спиртів ВНТ проявляють близьку активність і виступають одночасно як кислотно-основні та окисно-відновні каталізатори.