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Mecanismo de crescimento de nanofibras de carbono sobre Ni/C

Source: OAI

ABSTRACT Resumo: Nanofibras de carbono (NFC) com um diâmetro uniforme de 30 nm e rendimento aproximado 50 g/g de Ni/h foram geradas por decomposição catalítica do C2H6 em presença de H2 sobre níquel (1 % em peso) suportado em microfibras de carbono, constituindo assim uma forma macroscópica final. Os compósitos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) a fim de verificar a relação entre as partículas de níquel e as NFC geradas. Aparentemente o crescimento das NFC segue diferentes mecanismos: o mecanismo de crescimento de base (base growth) que envolve especialmente as grandes partículas de níquel, o mecanismo de crescimento de topo (tip growth) que envolve as partículas menores de níquel e o mecanismo de crescimento do tipo polvo excepcionalmente, o mais freqüente e envolve todas as partículas. Em todos os casos, o rearranjo das partículas de níquel da forma globular para uma estrutura mais facetada figura como o fator que mais contribui para o alto rendimento na obtenção das NFC. ABSTRACT: Carbon nanofibers (CNFs) with an uniform diameter of ca. 30 nm and yield approaching 50 g/g of Ni/h have been grown by the catalytic decomposition of C2H6:H2 mixture over nickel (1 wt. %) supported on graphite microfibers which constitutes the macroscopic shape of the final composite. The composites were characterized by Scanning Electron Microscopy and by Transmission Electron Microscopy in order to get more insight about the relationship between the starting nickel catalyst particles and the as-grown CNFs. Apparently the CNFs growth proceeds from different mechanisms: base growth mechanism involving especially the large nickel particles, tip growth mechanism involving exceptionally the smaller nickel particles and tip/octopus-growth mechanism, the most frequent involving all particles. In all cases, the rearrange of the nickel particles from a globular to a more faceted structure seems to be responsible for a high carbon nanofibers yield.

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May 22, 2014