การสังเคราะห์วัสดุนาโนคาร์บอนโดยใช้สแตนเลสเกรด 304 เป็นตัวรองรับและตัวเร่งปฏิกิริยาโดยอาศัยวิธีตกสะสมไอเคมี

Main Article Content

Mattanyu Jaengthong
Chaiyaput Kruehong
Saifon Kruehong
Apichart Artnaseaw

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสังเคราะห์วัสดุนาโนคาร์บอนด้วยวิธีการตกสะสมไอเคมีโดยการนำแผ่นสแตนเลสเกรด 304 มาใช้เป็นตัวรองรับและตัวเร่งปฏิกิริยาโดยตรงที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียสอัตราการไหลรวมของก๊าซ อะเซทิลีน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน ที่อัตราส่วน 1:1:2 เท่ากับ 400 มิลลิลิตรต่อนาที เป็นเวลา 20 นาที นอกจากนี้ก่อนการป้อนก๊าซอะเซทิลีนซึ่งใช้เป็นแหล่งกำเนิดคาร์บอน แผ่นสแตนเลสเกรด 304 จะได้รับการปรับสภาพพื้นผิวในบรรยากาศของก๊าซไฮโดรเจนและไนโตรเจน เป็นเวลา 15 นาที ลักษณะทางกายภาพและประเภทของวัสดุนาโนคาร์บอนที่สังเคราะห์ได้สามารถตรวจสอบได้โดยอาศัยการวิเคราะห์ภาพถ่ายที่ได้จากเครื่อง FE-SEM และ TEM พบว่าสามารถสังเคราะห์วัสดุนาโนคาร์บอนได้ 3 ประเภท คือ ท่อนาโนคาร์บอน เส้นใยนาโนคาร์บอน และท่อนาโนคาร์บอนแบบปล้องไม้ไผ่

Article Details

บท
บทความวิจัย ด้านวิศวกรรมศาสตร์

References

[1] E. V. Butyrskaya, L. S. Nechaeva, and S. A. ZapryagaevTheoretical, “Study of the corrosion protection mechanism by carbon nanotubes,” Computational and Theoretical Chemistry, vol. 1090, pp.1–5, 2016.

[2] P. T. Dalla, K. G. Dassios, I. K. Tragazikis, D. A. Exarchos, and T. E. Matikas, “Carbon nanotubes and nanofibers as strain and damage sensors forsmart cement,” Materials Today Communications, pp.196–204, 2016.

[3] A. Adloo, M. Sadeghi, M. Masoomi, and H. Najafi Pazhooh, “High performance polymeric bipolar plate based on polypropylene/graphite/graphene/nano-carbon black composites for PEM fuel cells,” Renewable Energy, vol. 99, no. C, pp. 867–74, 2016.

[4] S. S. Madani, K. Zarea, M. Ghoranneviss, and A. Salar Elahi, “Synthesis of carbon nanotubes using the cobalt nanocatalyst by thermal chemical vapor deposition technique,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 648, pp.1104–08, 2015.

[5] M. Kumagaia, S.-T. Myungb, Y. Katadac, and H. Yashiro, “Stability of type 310S stainless steel bipolar plates tested at various current densities in proton exchange membrane fuel cells,” Electrochimica Acta, vol. 211, pp. 754–60, 2016.

[6] X. Peng, S. Chen, L. Liu, S. Zheng, and M. Li, “Modified stainless steel for high performance and stable anode in microbial fuel cells,” Electrochimica Acta, vol. 194, pp. 246–252, 2016.

[7] G. Allaedini, S. M. Tasirin, and P. Aminayi, “Yield optimization of nanocarbons prepared via chemical vapor decomposition of carbon dioxide using response surface methodology,” Diamond & Related Materials, pp. 196–205, 2016.

[8] V. Dhanda, S. Bharadwajb, K. Amareshwaric, V. Himabinduc, K. Y. Rheea, S.-J. Park, and D. Hui, “Facile, soot free approach toward synthesis of carbon nanoropes via chemical vapor deposition of acetylene in the presence of MnFe2O4 coated on stainless steel,” Applied Surface Science, vol. 359, pp.797–804, 2015.

[9] M. Hashempour, A. Vicenzo, F. Zhao, and M. Bestetti, “Effects of CVD direct growth of carbon nanotubes and nanofibers on microstructure and electrochemical corrosion behavior of 316 stainless steel” Materials Characterixation, vol. 92, pp.64–76, 2014.

[10] M. Hashempour, A. Vicenzo, F. Zhao, and M. Bestetti, “Direct growth of MWCNTs on 316 stainless steel by chemical vapor deposition: Effect of surface nano-features on CNT growth and structure,” Carbon, vol. 63, pp. 330–347, 2013.

[11] M. Hashempour, A. Vicenzo, and M. Bestetti, “Comparative study of the growth of CNTs on stainless steel with and without the external catalyst,” in Proceedings ECS Transactions, vol. 58, no. 24, October 2013, pp. 21–31.

[12] L. Camilli, M. Scarselli, S. D. Gobbo, P. Castrucci, F. Nanni, E. Gautron, S. Lefrant, and M. D. Crescenzi, “The synthesis and characterization of carbon nanotubes grown by chemical vapor deposition using a stainless steel catalyst,” Carbon, vol. 49, pp. 3307–3315, 2011.

[13] L. Camilli, P. Castrucci, M. Scarselli, E. Gautron, S. Lefrant, and MD. Crescenzi, “Probing the structure of Fe nanoparticles in multiwall carbon nanotubes grown on a stainless steel substrate,” Journal of Nanoparticle Research, vol.15, pp.1–9, 2013.

[14] D. A. Jones, Principles and prevention of corrosion. Macmillan Publishing Company, pp. 151–158, 1996.

[15] S. Kruehong, C. Kruehong, and A. Artnaseaw, “Branched carbon fibres and other carbon nanomaterials grown directly from 304 stainless steel using a chemical vapour deposition process,” Diamond and Related Materials, vol. 64, pp. 143–152, 2016.

[16] C. Masarapu and B. Wei, “Direct growth of aligned multiwalled carbon nanotubes on treated stainless steel substrates,” Langmuir, vol. 23, no. 17, pp. 9046–9049, 2007.

[17] C. E. Baddour, F. Fadlallah, D. Nasuhoglu, R. Mitra, L. Vandsburger, and J.-L. Meunier “A simple thermal CVD method for carbon nanotube synthesis on stainless steel 304 without the addition of an external catalyst,” Carbon, vol. 47, no. 1, pp. 313–318, 2009.

[18] V. Asokan, D. N. Madsen, P. Kosinski, and V. Myrseth, “Transformation of carbon black into carbon nano-beads and nanotubes: The effect of catalysts,” New Carbon Materials, vol. 30, pp. 904–910, 2015.