Synthèse par voie catalytique et purification de nanotubes de carbone

par Jean-François Colomer

Thèse de doctorat en Chimie organique, minérale, industrielle

Sous la direction de François Fajula.

Soutenue en 2000

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Ce travail a pour objectif de produire des nanotubes fullereniques, multi et mono-parois, par decomposition d'hydrocarbures sur des catalyseurs metalliques supportes. La synthese des nanotubes multiparois a ete realisee sur un catalyseur 2,5% co/nay. Les parametres de reaction ont ete optimises afin d'obtenir les nanotubes en quantite suffisante pour mettre au point une methode de purification efficace. Les rendements en nanotubes purs varient entre 27 et 40% selon la methode d'elimination des impuretes carbonees utilisee. La qualite des nanotubes synthetises et/ou purifies a ete verifiee par microscopie electronique a transmission, basse et haute resolution. La synthese des nanotubes monoparoi a necessite la recherche de nouveaux catalyseurs, ainsi que des conditions de synthese optimales. Des catalyseurs a base des metaux usuels (co, fe, ni) supportes sur alumine ou sur silice ont permis de synthetiser des nanotubes monoproi par decomposition d'ethylene a haute temperature (1080\c). Ceux-ci ont ete caracterises en microscopie electronique. Malheureusement, meme apres optimisation des parametres de reaction avec l'utilisation d'un melange methane/hydrogene, pour eviter la production de carbone amorphe, seules de tres faibles quantites de nanotubes ont ete produites. L'emploi de nouveaux catalyseurs, prepares sur un support d'oxyde de magnesium, donne par contre des rendements plus eleves, de l'ordre de 6 a 9% en masse. Apres caracterisation des nanotubes monoparoi synthetises, en microscopie electronique et en spectroscopie raman, et une comparaison avec ceux produits par arc electrique, les parametres de reaction ont ete reoptimises pour ces catalyseurs.

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Informations

  • Détails : [6], 211 f
  • Annexes : Notes bibliogr

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2000.MON-28
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