Structural determination of nanoparticulate catalysts during the synthesis of carbon nanomaterials using aberration-corrected environmental transmission electron microscopy

使用像差校正环境透射电子显微镜在碳纳米材料合成过程中确定纳米颗粒催化剂的结构

• 批准号: 24710117
• 负责人: YOSHIDA Hideto
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24710117/
• 关键词: カーボンナノチューブ; ナノ粒子; 触媒; 欠陥; 環境制御型透過電子顕微鏡; その場観察; 成長機構; 界面構造; 電子顕微鏡; グラフェン

We obtained new atomic-scale insights into the growth mechanism of carbon nanotubes from nanoparticle catalysts in chemical vapor deposition. Using environmental transmission electron microscopy, we observed that small deformations of nanoparticle catalysts at the interface with carbon nanotubes result in bends and disorder of the interlayer spacing of growing carbon nanotubes. Changes in the diameter and number of graphitic layers in growing carbon nanotubes are caused by large protrusions and shrink deformations of nanoparticle catalysts. Furthermore, we succeeded in determining the structure of fluctuating nanoparticle catalysts during carbon nanotube growth by comparing image simulations with the time-dependent environmental transmission electron microscope images.

我们从化学气相沉积的纳米颗粒催化剂中获得了碳纳米管生长机制的新的原子尺度的见解。利用环境透射电镜观察到，纳米颗粒催化剂在碳纳米管界面的微小变形会导致碳纳米管生长的弯曲和层间距紊乱。生长中的碳纳米管中石墨层的直径和数量的变化是由纳米颗粒催化剂的大突起和收缩变形引起的。此外，我们通过比较图像模拟和随时间变化的环境透射电子显微镜图像，成功地确定了碳纳米管生长过程中波动纳米颗粒催化剂的结构。

项目成果

In Situ Analysis of Crystalline Fe-Mo-C Nanoparticle Catalysts during the Growth of Carbon Nanotubes

碳纳米管生长过程中晶体 Fe-Mo-C 纳米颗粒催化剂的原位分析

• DOI: 10.1016/j.micron.2012.04.008
• 发表时间: 2012
• 期刊: Micron
• 影响因子: 2.4
• 作者: Hideto Yoshida;Hideo Kohno;and Seiji Takeda
• 通讯作者: and Seiji Takeda

Elucidation of the origin of grown-in defects in carbon nanotubes

• DOI: 10.1016/j.carbon.2014.01.006
• 发表时间: 2014-04
• 期刊: Carbon
• 影响因子: 10.9
• 作者: H. Yoshida;S. Takeda

カーボンナノチューブ成長時における欠陥生成のその場TEM観察

碳纳米管生长过程中缺陷形成的原位 TEM 观察

• 发表时间: 2013
• 作者: 打越亜紀乃;宮島想生;山登正文;鍋谷悠;立花宏;井上晴夫;吉田秀人,竹田精治
• 通讯作者: 吉田秀人,竹田精治

カーボンナノチューブ成長時の金属ナノ粒子触媒のその場観察

碳纳米管生长过程中金属纳米颗粒催化剂的原位观察

• 发表时间: 2013
• 作者: 山本大亮;M. A. H. ALAMIRY;V. Ramakrishnan;鍋谷悠;嶋田哲也;矢野一久;立花宏;A. HARRIMAN;井上晴夫;Tomoya Ono;小東勇亮,吉田秀人,竹田精治
• 通讯作者: 小東勇亮,吉田秀人,竹田精治

コバルトを触媒とするカーボンナノチューブ成長におけるナノ粒子の構造

钴催化碳纳米管生长中纳米颗粒的结构

• 发表时间: 2012
• 作者: 赤木貴則;小島麻里;竹原宏明;塩野博文;一木隆範;鍋谷悠;吉田秀人,小東勇亮,竹田精治
• 通讯作者: 吉田秀人,小東勇亮,竹田精治