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Low Temperature Growth of SWNTs on a Nickel Catalyst by Thermal Chemical Vapor Deposition

Nano Research 2011年第4期4卷 334-342页

作者： Maoshuai He Alexander I. Chernov Elena D. Obraztsova Jani Sainio Emma Rikkinen Hua Jiang Zhen Zhu Antti Kaskela Albert G. Nasibulin Esko I. Kauppinen marita niemela Outi Krause Department of Biotechnology and Chemical Technology School of Science and Technology Aalto University P.O. Box 16100 F1-00076 Aalto Finland A.M. Prokhorov General Physics Institute RAS 38 Vavilov Street 119991 Moscow Russia Department of Applied Physics School of Science and Technology Aalto University P.O. Box 11100 FI-00076 Aalto Finland Nanomaterials Group Department of Applied Physics and Center for New Materials School of Science and Technology Aalto UniversityP.O. Box 15100 FI-00076 Aalto Finland VTT Biotechnology EO. Box 1000 FI-02044 Espoo Finland

Single-walled carbon nanotubes （SWNTs） have been grown on a silica-supported monometallic nickel （Ni） catalyst at temperatures ranging from as low as 450℃to 800℃. Different spectroscopic techniques, such as Raman, photoluminescence emission （PLE）, and ultra violet-visible-near infrared （UV-vis-NIR） absorption spectroscopy were used to evaluate file diameter and quality of the SWNTs grown over the Ni catalyst at different temperatures. The analysis revealed that high quality SWNTs with a very narrow diameter distribution were obtained at a growth temperature of 500 ℃. In the PLE and absorption spectra, differences were observed between the SWNTs grown oil Ni and those grown on cobalt （Co）. This result expands the potential of growing a specific （n, m） tube species with relatively high abundance by tuning the catalyst composition. Furthermore, the prerequisites for the low temperature growth of SWNTs over a monometallic transition metal catalyst have been elucidated.

关键词： Single-walled carbon nanotubes synthesis low temperature nickel catalyst

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