верхні катода утворюється осад, в якому формуються нанотрубки вуглецю. Максимальна кількість нанотрубок утворюється тоді, коли струм плазми мінімальний і його щільність близько 100 А/см2. В експериментальних установках напруга між електродами становить близько 15-25 В, струм розряду кілька десятків ампер, відстань між кінцями графітових електродів 1-2 мм. У процесі синтезу близько 90% маси анода осідає на катоді. Утворені численні нанотрубки мають довжину близько 40 мкм. Вони наростають на катоді перпендикулярно плоскій поверхні його торця і зібрані в циліндричні пучки діаметром близько 50 мкм. Пучки нанотрубок регулярно покривають поверхню катода, утворю стільникову структуру. В
Рис.1. Вирощені на катоді нанотрубки
Зміст нанотрубок у вуглецевому осаді близько 60%
Для розділення компонентів отриманий осад поміщають в метанол і обробляють ультразвуком. У результаті виходить суспензія, яка після додавання води піддається поділу в центрифузі. Великі частки прилипають до стінок центрифуги, а нанотрубки залишаються плаваючими в суспензії. Потім нанотрубки промивають в азотній кислоті і просушують в газоподібному потоці кисню і водню в співвідношенні 1:4 при температурі 7500 C протягом 5 мінут.В результаті такої обробки виходить легкий пористий матеріал, що складається з численних нанотрубок із середнім діаметром 20 нм і довжиною 10 мкм . br/>
Класифікація нанотрубок
Для отримання нанотрубки (n, m) графітову площину треба розрізати за напрямами пунктирних ліній і згорнути уздовж напрямку вектора R (рис.2) [2, с.15]
В
рис. 2. Графітова площину. br/>
Як випливає з визначення, основна класифікація нанотрубок проводиться за способом згортання графітової площині. Цей спосіб згортання визначається двома числами n і m, які задають розкладання напрямки згортання на вектора трансляції графітової решітки. За значенням параметрів (n, m) розрізняють:
Гј прямі (ахіральние) нанотрубки;
Г? В«кріслоВ» або В«зубчастіВ» (armchair) n = m;
Г? зигзагоподібні (zigzag) m = 0 або n = 0;
Гј спіральні (хіральні) нанотрубки;
Нанотрубки бувають відкритими і закритими з одного або двох кінців. У закритих нанотрубках кінці трубочок закінчуються напівсферичними кришечками, складеними з шестикутників і п'ятикутників, що нагадують структуру половинки молекули фулерену. Наявність кришечок на кінцях нанотрубок дозволяє розглядати нанотрубки як граничний випадок молекул фулеренів, довжина поздовжньої осі яких значно перевищує діаметр. p align="justify"> Індекси хиральності нанотрубки (m, n) однозначним чином визначають її структуру, зокрема, її діаметр d. Цей зв'язок очевидна і має наступний вигляд [2, c.16]:
,
де = 0.142 нм - відста...
