ساخت نانوساختارهای کربنی آمورف از زغالسنگ به روش سنتز شیمیایی فاز جامد

تولید نانوساختارهای خاص از واحدهای حلقوی کربن در زغال سنگ، آن را به عنوان یک منبع کربنی مناسب در سال های اخیر مورد توجه قرار داده است. با بررسی شرایط تولید مستقیم در فاز جامد که برای نخستین بار در این مطالعه انجام شده است، می توان مسیر فرآیندهای پیرولیز و کربوناسیون را به سمت تولید نانوساختارهای کربنی تغییر داد. در این مطالعه، نانولوله های کربنی آمورف حفره دار و نانومیله ها از کربونیزه کردن هم زمان و مستقیم زغال سنگ بیتومینوس در حضور 7 درصد وزنی از کاتالیزور های فروسن و نانوذرات مگنتیت تولید شد. دما و مدت زمان کربوناسیون به ترتیب ºC800 و 60 دقیقه می باشد. نانولوله های کربنی آمورف با قطر خارجی 50 تا 200 نانومتر و دیواره 1 تا 2 نانومتر در حضور فروسن به عنوان کاتالیزور تولید شد، در حالی که نانوذرات مگنتیت با قطر 70-50 نانومتر منجر به ساخت نانومیله ها با میانگین قطر بیرونی 80 نانومتر و در حد اندازه نانوذرات کاتالیزور شد. نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری و پراش اشعه ایکس آنالیز شدند. نتایج نشان می دهد که نانوذرات آهن ناشی از تجزیه فروسن و نانوذرات مگنتیت در دمای ºC800 منجر به رشد نانوساختارهای کربنی می شود.