SÍNTESE DE NANOTUBOS DE CARBONO PELO MÉTODO CVD ANALISANDO OS PARÂMETROS DE SÍNTESE VIA PLANEJAMENTO FATORIAL DE EXPERIMENTOS

SÍNTESE DE NANOTUBOS DE CARBONO PELO MÉTODO CVD ANALISANDO OS PARÂMETROS DE SÍNTESE VIA PLANEJAMENTO FATORIAL DE EXPERIMENTOS

LEONARDI, T.; MARCHESIN, M.; BARTOLI, J. R.; PEREYRA, I.; CARREÑO, M. N . P.; ABE, I.

Artigo:

Os Nanotubos de Carbono (NTCs) têm sido reconhecidos, desde seu descobrimento por Iijima em 1991, como materiais de grande interesse em nanotecnologia, devido às suas excelentes propriedades mecânicas, elétricas, térmicas, entre outras. Desde sua descoberta, os parâmetros de síntese têm sido estudados em busca de rotas que elevem a produtividade e a qualidade dos mesmos. Alguns trabalhos recentes reportam a melhoria na produtividade e na qualidade dos NTCs quando catalisadores contendo dois metais de transição são utilizados na síntese com reator tipo CVD (Chemical Vapour Deposition). Ainda que interessantes resultados tenham sido obtidos, estes trabalhos carecem de experimentos estatisticamente planejados para avaliar a existência ou não de interações significativas entre os parâmetros de síntese dos NTCs. Portanto, o objetivo desta pesquisa é explorar as rotas de síntese via CVD utilizando dois tipos de catalisadores binários, Ni/Co e Co/Mn, utilizando o planejamento fatorial de experimentos 2

Os Nanotubos de Carbono (NTCs) têm sido reconhecidos, desde seu descobrimento por Iijima em 1991, como materiais de grande interesse em nanotecnologia, devido às suas excelentes propriedades mecânicas, elétricas, térmicas, entre outras. Desde sua descoberta, os parâmetros de síntese têm sido estudados em busca de rotas que elevem a produtividade e a qualidade dos mesmos. Alguns trabalhos recentes reportam a melhoria na produtividade e na qualidade dos NTCs quando catalisadores contendo dois metais de transição são utilizados na síntese com reator tipo CVD (Chemical Vapour Deposition). Ainda que interessantes resultados tenham sido obtidos, estes trabalhos carecem de experimentos estatisticamente planejados para avaliar a existência ou não de interações significativas entre os parâmetros de síntese dos NTCs. Portanto, o objetivo desta pesquisa é explorar as rotas de síntese via CVD utilizando dois tipos de catalisadores binários, Ni/Co e Co/Mn, utilizando o planejamento fatorial de experimentos 2

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0429-25523-157916

Referências bibliográficas

• [1] ABE, I.Y.; SILVA, D. E. L.; PREYRA, I. SBMicro, 2013.
• [2] BELIN,T.; EPRON, F. Characterization methods of carbon nanotubes: a review. Mat. Sci. and Eng., 2005, B 119, p.105–118.
• [3] CHEUNG, C. L.; KURTZ, A.; PARK, H.; LIEBER, C. M. Diameter-Controlled Synthesis of Carbon Nanotubes. J. Phys. Chem., v.106, p. 2429-2433, 2002.
• [4] Área temática: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia 7DUPUIS, A. C. The catalyst in the CCVD of carbon nanotubes—a review. Progress in Mat. Sci., 2005, v. 50, p. 929–961.
• [5] FERLAUTO, A. S. Ferlauto; DEFLORIO, D. Z.; FONSECA, F. C.; ESPOSITO, V.; MUCCILLO, R.; TRAVERSA, E.; LADEIRA, L. O.; Chemical vapor deposition of multi-walled carbon nanotubes from nickel/yttria-stabilized zirconia catalysts. Appl. Phys. A 2006, v. 84, p. 271–276.
• [6] IIJIMA, S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, v.354, p. 56–58.
• [7] KUMAR, K.; ANDO, Y. Chemical Vapor Deposition of Carbon Nanotubes: A Review on Growth Mechanism and Mass Production. Nanosci. and Nanoth. J., p. 3739–3758, 2010.
• [8] KUMAR, M. in Carbon Nanotubes - Synthesis,Characterization, Applications. Croácia: Editora InTech, 2011.
• [9] LI, Y.; ZHANG, X. B.; TAO, X.Y.; XU, J. M.; HUANG, W.Z.; LUO, J. H.; LUO, Z. Q.; LI, T.; LIU, F.; BAO, Y.; GEISE, H. J. Mass production of high-quality multi-walled carbon nanotube bundles on a Ni/Mo/MgO catalyst. Carbon, v. 43, p. 295–301, 2004.
• [10] LADEIRA, O. L., BR. Patent 000119, 2009.
• [11] MARCHESIN, M. S.; CECCI, R.; BRESSANIN, J. M.; BARTOLI, J. R.; ABE, I. Y.; CARREÑO, M. N. P.; PREYRA, I. IV Congresso Brasileiro de Energia Solar, 2012.
• [12] ODOM, T.W.; HUANG, J.L.; KIM, P.; LIEBER, C. M. Atomic structure and electronic properties of single-walled carbon nanotubes Nature, v. 391, p. 62 – 64, 1998.
• [13] RODRIGUES, J. G., Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011.
• [14] Software Statística 7.0 – Empresa StatSoft. ZHAN, S.; TIAN, Y.; CUI, Y.; WU, H.; WANG, Y.; YE, S.; CHEN, Y. Effect of process conditions on the synthesis of carbon nanotubes by catalytic decomposition of methane. China Particuology , v. 5, p. 213–219.
• [15]

Como citar:

LEONARDI, T.; MARCHESIN, M.; BARTOLI, J. R.; PEREYRA, I.; CARREÑO, M. N . P.; ABE, I.; "SÍNTESE DE NANOTUBOS DE CARBONO PELO MÉTODO CVD ANALISANDO OS PARÂMETROS DE SÍNTESE VIA PLANEJAMENTO FATORIAL DE EXPERIMENTOS", p-13447-13454. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0429-25523-157916