CRECIMIENTO DE NANOESTRUCTURAS DE CARBONO OBTENIDAS POR CVD: EFECTO DEL CATALIZADOR Y DEL VOLTAJE DE BIAS APLICADO

M. C. MARCHI; J. J. S. ACUÑA; C. A. FIGUEROA; F. ALVAREZ

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

<!-- /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-US; mso-fareast-language:EN-US;} /* Page Definitions */ @page {mso-footnote-separator:url("file:///C:/DOCUME~1/pc/CONFIG~1/Temp/msohtml1/01/clip_header.htm") fs; mso-footnote-continuation-separator:url("file:///C:/DOCUME~1/pc/CONFIG~1/Temp/msohtml1/01/clip_header.htm") fcs; mso-endnote-separator:url("file:///C:/DOCUME~1/pc/CONFIG~1/Temp/msohtml1/01/clip_header.htm") es; mso-endnote-continuation-separator:url("file:///C:/DOCUME~1/pc/CONFIG~1/Temp/msohtml1/01/clip_header.htm") ecs;} @page Section1 {size:21.0cm 842.0pt; margin:3.0cm 3.0cm 3.0cm 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> La síntesis y el crecimiento de nanoestructuras de carbono (NEC) presentan importantes propiedades electrónicas que las hacen útiles para ser empleados como emisores de campo y alambres cuánticos [[i]], entre otros. Intensas investigaciones son realizadas en este campo, sin embargo, el control de la morfología, la distribución y el tamaño de las NEC obtenidas es todavía un desafío [[ii]]. Varios métodos de síntesis son reportados en la literatura pero la relación entre la morfología y la influencia de las condiciones de preparación aún están en discusión. Un punto clave en la síntesis de NEC es la distribución del catalizador sobre el sustrato, que controla la posición y el sentido de crecimiento de las mismas. Es por ello que el propósito de este trabajo es analizar dicho crecimiento utilizando como sustrato un arreglo ordenado de poros sobre los cuales se deposita el catalizador. El sustrato ordenado se prepara combinando las técnicas sol-gel y de autoensamblado. La incorporación de nanopartículas metálicas en el material mesoporoso se realiza por impregnación acuosa a partir de diferentes sales de Fe, Ni o Co. El crecimiento de las NEC sobre la partículas catalizadoras se realiza por Chemical Vapor Deposition (CVD) [[iii]] y por la variante conocida como Plasma Enhanced CVD (PECVD) [[iv]]. Es ampliamente aceptado que el diámetro de las NEC sintetizadas por CVD depende del tamaño de la partícula utilizada como catalizador [[v]]. Esto refleja la importancia de trabajar con un sustrato que presenta una distribución periódica y autoorganizada de cavidades nanométricas [[vi]], que provee un espacio ordenado para la síntesis de las nanopartículas metálicas y el consiguiente crecimiento de NEC de tamaño controlado. El tipo y la distribución de catalizadores metálicos sobre films mesoporosos se estudiaron por técnicas de microscopía electrónica de alta resolución tales como FEG-SEM (CMA-FCEyN-UBA) y HR-TEM (LME-LNLS-Brasil). Los resultados muestran que el film mesoporoso regula la distribución de catalizador y consecuentemente, controla el crecimiento de las NEC. Por otro lado, el voltaje de bias y la generación de plasma permite sintonizar el tipo de NEC. Según las condiciones de crecimiento se obtienen diferentes NEC tales como nanotubos y nanocapsulas de carbono.   Agradecimientos: Fapesp, Capes, FCEyN-UBA.   [i]) Zhu, J. et al. Chem. Phys. Lett. 380 (2003) 496 [ii]) Jinlou Gu, Wei Fan, Atsushi Shimojima, Tatsuya Okubo. Journal of Solid State Chemistry 181 (2008) 957 [iii]) Dai, H. Topics Appl. Phys. 80 (2001) 29 [iv]) Melechko, A.V. et al. J. Appl. Phys. 97(2005) 041301 [v]) D. Kondo, S. Sato and Y. Awano, Chem. Phys. Lett. 422 (2006) 481 [vi]) Mann, S.; Burkett, S. L.; Davis, S. A.; Fowler, C. E.; Mendelson, N. H.; Sims, S. D.; Walsh, D.; Whilton, N. T. Chem. Mater., 9 (1997) 2300