Odstranění a detekce zbytkového kovového katalyzátoru v uhlíkových nanotubách

Možnost magnetického uspořádání v uhlíkových nanotubách (CNTs) byla již teoreticky předpovězena, ale zatím se nikomu nepodařilo experimentálně prokázat existenci lokalizovaného magnetického momentu na uhlíku. Hlavní překážkou je přítomnost (magnetického) kovového katalyzátoru v CNTs jako rezidua přípravy CNTs. Skupina pracovníků našeho ústavu a ÚFCHJH AV ČR otestovala několik metod purifikace CNTs. Prokázali jsme, že makroskopické metody standardně používané pro charakterizaci CNTs zbavených katalyzátoru nejsou dostačující pro prokázání jejich čistoty a možná přítomnost zbytkového katalyzátoru musí být prozkoumána lokálně sensitivní sondou.

Ilustrace procesu čistění a detekce zbytkového kovového katalyzátoru v uhlíkových nanotubách. (a) CNTs s magnetickými nanočásticemi před a po čištění; (b) vlevo: normalizované XAFS spektrum s absorpcí volného Fe atomu (černá čára) a vpravo: magnituda Fourierovy transformace kχ(k) s barevně vyznačenými vazbami pro Fe–O (červená), Fe–C (zelená) a Fe–Fe (modrá), obojí pro vzorek žíhaný při 2200 °C; (c) schema procesu čištění nanotub pro případy popsané v textu.

¹Institute of Physics of the ASCR, v.v.i., Na Slovance 2, 182 21 Prague 8, Czech Republic
²J. Heyrovsky Institute of Physical Chemistry of the ASCR, v.v.i., Dolejskova 3, 182 23 Prague 8, Czech Republic
³Institut fur Synchrotronstrahlung (ISS), Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, D-76344 Eggenstein Leopoldshafen, Germany