Структурные превращения в металлических частицах катализаторов в различных процессах синтеза углеродных нанотрубок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Корнеева, Юлия Викторовна

• Корнеева, Юлия Викторовна
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Корнеева, Юлия Викторовна

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§ 1. Углеродные нанотрубки и методы их получения

1.1 Разновидности углеродных нанотрубок

1.1.1 Одностенные нанотрубки

1.1.21 Много'стенныё нанотрубки- и нановолокна

1.2. Методы синтеза углеродных нанотрубок и роль металлических катализаторов в процессе образования углеродных нанотрубок

1.2.1 Электродуговой синтез

1.2.2 Пиролиз углеводородов

1.3. Механизмы образования нанотрубок

§2 Постановка задачи '

§3 Структурные, магнитные и мессбауэровские характеристики соединений, используемых в качестве катализаторов

3.1. Свойства отдельных наночастиц

3.2. Различные железосодержащие соединения, используемые в качестве катализаторов роста нанотрубок 41 /

3.2.1. Диаграмма состояния железо-углерод

3.2.2. Диаграмма состояния железо-никель

3.2.3. Ферроцен

3.2.4. Магнезиоферрит

3.2.5 Мессбауэровские параметры исследуемых соединений

3.2.6 Суперпарамагнетизм и изменение параметров мессбауэровских спектров при уменьшении размеров частиц

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 1 Методы исследования

2.1. Электронная микроскопия высокого разрешения

2.2. Метод окислительной термогравиметрии

2.3. Спектроскопия комбинационного рассеяния света (рамановская спектроскопия)

2.4. Мессбауэровская спектроскопия

2.5. Рентгеновский дифракционный анализ

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ

ОБСУЖДЕНИЕ

§ 1 Экспериментальные результаты исследования продуктов электродугового синтеза

1.1. Получение образцов методом электродугового синтеза

1.2 Исследование образцов методами электронной микроскопии термогравиметрии и рентгеновского дифракционного анализа

1.3 Мессбауэровское исследование и обсуждение спектров комбинационного рассеяния света

§2 Экспериментальные результаты исследования катализаторов и продуктов пиролизного синтеза

2.1 Получение образцов методом пиролизного синтеза

2.2 Исследование образцов методом рентгеновского дифракционного анализа и электронной микроскопии

2.3 Мессбауэровское исследование

§3 Экспериментальные результаты исследования продуктов пиролизного синтеза с «летучим» катализатором 93 3.1. Получение образцов методом пиролизного синтеза с «летучим» катализатором

3.2 Исследование образцов, полученных за различное время синтеза

3.2.1 Исследование методом рентгеновского дифракционного анализа и электронной микроскопии

3.2.2 Исследование с помощью мессбауэровской спектроскопии 98 3.3. Исследование образцов, полученных в зависимости от положения в реакторе

3.3.1. Исследование с помощью термогравиметрии, рентгеновского дифракционного анализа и электронной микроскопии

3.2.2 Мессбауэровское исследование

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные превращения в металлических частицах катализаторов в различных процессах синтеза углеродных нанотрубок»

Большой интерес к углеродным нанотрубкам обусловлен их необычными механическими, электрическими и магнитными свойствами. Нанотрубки имеют многочисленные потенциальные приложения как материалы для холодных эмиттеров электронов, одномерных проводников, прочных полимерных композиций, для теплоотвода в наноразмерных транзисторах, для создания сверхразрешающих зондов атомно-силовых микроскопов и др [1-3].

Одна из наиболее важных задач, стоящих на сегодняшний день перед экспериментаторами состоит в том, чтобы получать углеродные нанотрубки с заранее заданными характеристиками и в необходимых количествах.

Важнейшую роль во всех процессах получения углеродных нанотрубок играют металлы-катализаторы. Как правило, это металлы переходной группы. Они используются во всех методах синтеза и отличаются как по химическому составу, так и по способу введения в реакционную зону. Именно на металлических частицах катализаторов «зарождаются» углеродные нанотрубки, а их структурное состояние определяет вид конечного продукта.

Поэтому важной задачей является разработка наиболее оптимальных катализаторов для синтеза углеродных нанотрубок. В этой связи особенно актуальным является исследование структурных превращений, которые происходят в частицах катализаторов в процессе синтеза углеродных нанотрубок.

Цель работы

Диссертационная работа посвящена исследованию влияния фазового и химического состава катализаторов и их структурных превращений в зависимости от параметров синтеза (таких как температура в реакционной камере, время синтеза, положение образца в реакторе) на вид, количество и чистоту получаемых в результате углеродных нанотрубок.

Для этого в работе исследованы продукты трех наиболее общих методов синтеза углеродных нанотрубок: электродугового, пиролизного синтеза и пиролизного синтеза, с использованием «летучего катализатора». Во всех трех случаях использовались железосодержащие катализаторы, различного химического состава, специально подобранные для синтеза определенного вида углеродных нанотрубок или покрытий из них.

Исследование проведено методами мессбауэровской спектроскопии, электронной микроскопии высокого разрешения, рамановской спектроскопии, термогравиметрии и рентгендифракционного анализа. Эта комплексная методика позволяет проследить как за структурными превращениями, происходящими с катализаторами, так и определить морфологию и параметры углеродных наноструктур, полученных в процессе синтеза.

Научная новизна

Впервые методом мессбауэровской спектроскопии изучена роль структурного состояния катализатора в процессе образования и роста углеродных нанотрубок.

Предложен новый механизм образования углеродных нанотрубок на железосодержащих каталитических частицах. Установлено, что необходимым для образования углеродной нанотрубки является формирование каталитического кластера. Он представляет собой наночастицу металла — катализатора (диаметром < 20 нм), покрытую карбидной оболочкой — Fe3C, на которой происходит формирование железо-графитового комплекса координирующего рост углеродной нанотрубки из фрагментов разупорядоченного углерода из среды реактора.

Впервые выявлена роль частиц y-Fe в процессе синтеза углеродных нанотрубок. Показано, что эти частицы не являются каталитическими и их быстрое образование в насыщенной углеродом атмосфере препятствует росту нанотрубок.

Научная и практическая ценность

1. Предложен новый механизм образования и роста углеродных нанотрубок.

2. Проведенное исследование структурных превращений позволило определить структурные и размерные факторы, которые препятствуют каталитической активности частиц.

3. Для каждого из изученных процессов синтеза определены оптимальные характеристики (температуры, время, геометрические характеристики реактора), которые могут быть использованы для получения нанотрубок с заданными характеристиками.

4. Определены основные причины падения скорости роста покрытий из углеродных нанотрубок в процессе пиролизного синтеза с «летучим катализатором», что может быть использовано при оптимизации процесса получения подобных покрытий.

Основные положения, вынесенные на защиту

Детальное исследование структурных превращений в металлических частицах катализаторов в различных процессах синтеза углеродных нанотрубок.

Новый механизм образования и роста углеродных нанотрубок. Результаты исследования различных факторов, влияющих на каталитическую активность металлических наночастиц в процессе синтеза углеродных нанотрубок.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на российских и международных конференциях и симпозиумах:

II Международный симпозиум за безопасный и экономичный транспорт водорода (2003 г., Саров, Россия), Международных конференциях

Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов» (2003 1 г., Судак, 2005 г., Севастополь, 2007 г., Судак, Украина), Международных конференциях «Углерод: фундаментальные проблемы науки» (2003 г., 2004 г., 2005 г., 2006., Москва, Россия), Международных симпозиумах «Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах» (2004 г., 2006 г., Минск, Беларусь), 2-ая международная конференция «Физика электронных материалов», (2005 г., Калуга, Россия), Национальных конференциях по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноматериалов и наносистем (РСНЭ НАНО) (2005 г, 2007 г., Москва, Россия), XXI Российская конференция по электронной микроскопии. (2006 г., Черноголовка, Россия), II Всероссийская конференция по наноматериалам (2007 г., Новосибирск, Россия), 10-ая международная конференция «Ломоносов -2007» (2007 г., Москва, Россия), Международная конференция New Diamond and Nano Carbons "NDNC2007" (2007 г., Osaka, Japan).

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 24 печатных работах: 7 статьях и 17 тезисах докладов на международных и всероссийских конференциях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 134 страницах машинописного текста, включая 55 рисунков и 19 таблиц, и состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 130 наименований. Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета МГУ им М.В. Ломоносова.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Корнеева, Юлия Викторовна

ВЫВОДЫ:

1. Показано, что определяющую роль в процессе зарождения и формирования углеродных нанотрубок играет не только химический состав используемых катализаторов, но и исходная степень дисперсности: каталитическими для роста одностенных и многостенных углеродных нанотрубок, являются частицы металлов до 20 нм, частицы больших размеров покрываются графитовой оболочкой и становятся инертными к образованию нанотрубок.

2. В работе предложен новый механизм образования углеродных нанотрубок: для образования нанотрубок необходим каталитический кластер, представляющий собой наночастицу железа, на которой

120 образуется карбидная оболочка Fe3C. В результате интенсивной диффузии из карбида выделяются адатомы железа, координированные углеродом, образующие железо-графитовый комплекс, который и координирует рост зарождающейся нанотрубки из фрагментов разупорядоченного углерода из среды реактора.

3. Выявлено, что образующиеся в процессе синтеза частицы гамма-железа не являются каталитическими, и их быстрое образование в ущерб каталитическим частицам альфа-железа, затрудняет рост нанотрубок.

4. Обнаружено, что в системе Fe и Ni, оптимальные условия для роста одностенных нанотрубок определяются взаимной концентрацией Fe и Ni 1:1 что, как показали теоретические расчеты, обусловлено наименьшей, для этой системы, энергией растворимости углерода в гцк (Ni,Fe).

5. Показано, что для получения покрытий из углеродных нанотрубок методом пиролизного синтеза с использованием «летучих катализаторов», температура в реакционной печи не должна превышать 750 °С. Это условие вызвано конкурирующими процессами между образованием каталитических кластеров и некаталитических частиц y-Fe(C).

В заключение хочу выразить глубочайшую признательность моему научному руководителю Новаковой Алле Андреевне, за предложенную интересную тему для исследования, за помощь, оказанную на всех этапах работы над диссертацией, за поддержку и понимание.

Хочу поблагодарить Киселеву Татьяну Юрьевну за ценные замечания и неоценимую помощь в работе.

Благодарю всех сотрудников проблемной лаборатории за поддержку и доброжелательное отношение.

Также, хочу поблагодарить всех сотрудников кафедры физики твердого тела и высказать особую признательность заведующему кафедрой Александру Сергеевичу Илюшину.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Корнеева, Юлия Викторовна, 2008 год

1. 1.jima S., Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, 1991. V. 354. p.56-59.

2. Placidus B. Amama, Baratunde A. Cola, Timothy D. Sands, et al. Dendrimer-assisted controlled growth of carbon nanotubes for enhanced thermal interface conductance // Nanotechnology, 2007. V.18. P.385303-385308.

3. Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок. // Успехи химии. 2001. Т.70. №11. С. 934 973.

4. Сладков A.M., Кудрявцев Ю.П. Алмаз, графит, карбин аллотропные формы углерода//Природа. 1969.№5. С.37-44.

5. VoFpin М.Е., Novikov Yu.N., Lapkina N.D., Kasatochkin V.I. // Journal of the American Chemical Society. 1975. V. 97:12. P.3366-3372.

6. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E., C60: Buckminsterfullerene // Nature. 1985. V. 318 p. 162-165.

7. Oberlin A., Endo M., and Koyama Т. High resolution electron microscope observations of graphitized carbon fibers // Carbon. 1976. V.14. p. 133.

8. Gibson J.A.E. Early nanotubes // Nature. 1992. V.359. p.369.

9. Радушкевич JI. В. и Лушкинович В. М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // Журнал Физической химии. 1952. Т. XXVI. В. 1. с.88-95.

10. Jones D.E.H. (Daedalus) Dreams in a Charcoal Fire: Predictions about Giant Fullerenes and Graphite Nanotubes (and Discussion) // New Scientist 1986. V.110. p. 80-91.

11. Косаковская З.Я., Чернозатонский Л. А., Фёдоров E. А. Нановолоконная углеродная структура // Письма в ЖЭТФ 1992. Т.56. с.26-31.

12. Корнилов М. Ю. Нужен трубчатый углерод // Химия и жизнь 1985. №8. с.12-21.

13. Елецкий А.В., Смирнов Б.М., "Фуллерены и структуры углерода" // УФН, 1995. №165 (9). с. 977-1009.

14. Rakov E.G. Metods for preparation of carbon nanotubes // Russian Chemacal Reviews 2000. №69 (1). p.32-52.

15. Terrons M., Hsu W.K., Kroto H.W., Walter D.R.M. Nanotubes: A Revolution in Materials Science and Electronics // Top.Cuir.Chem. 1999. V.199. p. 189194.

16. Kuznetsov V. L., Butenko Yu. V. Synthesis and properties of nanostructured carbon materials: nanodiamond, onion-like carbon and carbon nanotubes // Book of Abstracts NATO ARW, Kyiv, Ukraine, 2002. p. 4—8.

17. Ивановский A.B. Моделирование нанотубулярных форм вещества //Успехи химии 1999. V.68. №2. р.119-124.

18. Лозовик Ю.Е., Попов A.M. Образование и рост углеродных наноструктур фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов (Обзоры актуальных проблем) //Успехи физических наук 1997. Т. 167. №751. с.751-774.

19. Елецкий А.В.Углеродные нанотрубки //Успехи физических наук 1997, Т. 167. №751. с. 945-972.

20. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2004.

21. Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века. М.: Техносфера, 2005.

22. Трефилов В.И., Щур Д.В., Тарасов Б.П., Шульга Ю.М. Фуллерены-основа материалов будущего.- Киев: ИПМ НАНУ и ИПХФ РАН, 2001, 287 с.

23. Saito R, Fujita М, G Dresselhaus and М S Dresselhaus Electronic structure of graphene tubules based on C-60 // Phys Rev. B, 1992, V.46. p. 1804-1809.

24. Zheng L. X., O'Connell M. J., Doom S. K., Liao X. Z. et al, Ultralong single-wall carbon nanotubes // Letters Nature, 2004. Vol 3. p 573-576.

25. Zhong L.G., Shi S.Q. Molecular dynamic simulation on tensile mechanical properties of single-walled carbon nanotubes with and without hydrogen storage // Computational materials science 2002. V.23. p. 166-174.

26. Avouris P., Carbon nanotube electronics //Chemical Physics, 2002. V.281. p.429-445.

27. Tans S.J., Devoret M H, H Dai, A Thess, R E Smalley, L J Geerligs and С Dekker Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires // Nature, 1997. V.386. p.474-476.

28. Ajayan P. M. and Zhou, O. Z., Applications of carbon nanotubes // Carbon Nanotubes, 2001. V.80. p.391-425.

29. Hamada N., Sawada S. and A. Oshiyama New one-dimensional conductors -graphitic microtubules // Phys. Rev. Lett. 1992. V.68. p. 1579-1583.

30. Rinzler A.G., Hafiier J.H., Nikolaev P., Lou L., Kim S.G. et al Unraveling Nanotubes: Field Emission from an Atomic Wire // Science 1995. V.269. p.1550-1557.

31. Savas Berber, Young-Kyun Kwon, and David Tomanek Unusually High Thermal Conductivity of Carbon Nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. V.84. p.4613-4619.

32. Ebbesen T W, Lezec H J, Hiura H, Bennett J W, Ghaemi H F and Thio T Electrical-conductivity of individual carbon nanotubes // Nature, 1996. V.382. p.54.

33. Kratshmer W. Solid C6o* a new form of carbon // Nature, 1990. V. 347. p.354-388.

34. Kratchmer W., Huffman D.R. Fullerites: New form of crystalline carbon // Carbon, 1992. V.30. № 8. p.l 143-1147.

35. Bethune D.S., Kiang C.H., deVries M.S., Gorman G., Savoy R., Vazquez J., Beyers R.Cobalt-catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls //Nature, 1993. V. 363. p.605-607.

36. Kumar, S. et al. Synthesis, structure, and properties of PBO/SWNT composites //Macromolecules 2002. V.35. p.9039-9043.

37. I. A. Tchmutin, A. T. Ponomarenko , E. P. Krinichnaya, G. I. Kozub and O.N. Efimov Electrical properties of composites based on conjugated polymers and conductive fillers // Carbon. 2003 .V.41 №7. p. 139-1397/

38. Чесноков B.B., Буянов P.A., Образование углеродных нитей при каталитическом разложении углеводородов на металлах подгруппы железа и их сплавах. // Успехи химии, 2000. Т.69. №7. с. 695-715.

39. Guo Т., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smolley R.E. Catalytic growth of single walled nanotubes by laser vaporation // Chem.phys.letters, 1995. V.243. p. 49-54.

40. Shaikhutdinov Sh.K., Avdeeva L.B., Goncharova O.V., Kochubey D.I., et al Coprecipitated Ni-Al and Ni-Cu-Al Catalysts for Methane Decomposition and Carbon Deposition. I. Genesis of Calcined and Reduced Catalysts // Catal.A 1995. V.126. p.125.

41. Ebbesen T.W. Ajayan P.M. Standart Large-scale synthesis of carbon nanotubes //Nature, 1992. V.358. p.220-222.

42. Colbert D.T. J. Zhang, S.M. McClure, P.Nikolaev et al. Growth and Sintering of Fullerene Nanotubes // Science, 1994. V. 266. p.1218-1221.

43. Ebbesen T.W. Carbon Nanotubes // Ann.Rev.Mater.Sci, 1994. V.24. p.235-240.

44. Laplaze D.,.Alvarez L, Guillard Т., Badie J.M., G.Flamant Carbon nanotubes: dynamics of synthesis processes // Carbon 2002. V.40. p.1621-1634.

45. Ebbesen T.W. ,H. Hiura, J. Fujita, Y. Ochiai, S. Matsui and K. Tanigaki. Patterns in the Bulk Growth of Carbon Nanotubes // Chem. Phys. Lett., 1993. V. 209. p.83-89.

46. Zhao X., Ohkohchi M, Wang M., Iijima S., T.Ichihashi and Y.Ando Preparation of high-grade carbon nanotubes by hydrogen adc discharge // Carbon 1997. V.35(6). p.775-781.

47. Zhao X., Ohkohchi M., Shimoya H., Ando Y.Morfology of carbon allotropes prepared by hydrogen arc discharge // Journal of Cristal Growth, 1999. V.198. p. 934-398.

48. Seraphin S., Zhou D. Single-walled carbon nanotubed produced at high yield by mixed catalysts // Appl.Phys.Lett. 1994. V. 64. P. 2087-2093.

49. Seraphin S. Single-Walled Tubes and Encapsulation of Nanocrystals into Carbon Clusters // J.Electrochem. Soc., 1995. V. 142. p.290-296.

50. Journet C., Maser W.K., Berner P., Loiseau A., Lamu de la Chapelle M., Lefrant S. Large-scale production of single-walled nanotubes by the electric-arc technique // Nature .1997. V. 388. P. 756-760.

51. Yudasaka M., Kasuya Y., Kokai F. Et all. Causes of different catalytic activities of metals in formation of single-wall carbon nanotubes // Appl.Phys. A. 2002. V. 74. P.377-381.

52. Раков Э.Г., Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон. // Российский химический журнал, 2004. Т. 98. № 5. с.12-20.

53. Раков Э.Г., Иванов И.Г., Блинов С.Н. и др., Кинетика синтеза многостенных углеродных нанотрубок каталитическим пиролизом метана // IWFAC, 2003. № 5. с. 54-61.

54. Chen P., Zhang Н.-В., Lin G.-D., Hong Q., Tsai K.-R. Growth of carbon nanotubes by catalytic decomposition of CH4 or CO on A Ni-MgO Catalyst // Carbon, 1997. V.35. p.1495.

55. Li Y., Jiuling Chen, Liu Chang Catalytic growth of carbon fibers from methane on a nickel-alumina composite catalyst prepared from Feitknecht compound precursor// Applied Catalysis A: General, 1997. V.163. p. 45-51.

56. Avdeeva L.B., Kochubey D.I., Shaikhutdinov Sh.K. Cobalt Catalysts of Methane Decomposition: Accumulation of the Filamentous Carbon // Appl. Catal. A, 1999. V.177. p.43-49.

57. Nikolaev P., Bronikowski M.J., Bradley R.K., Rohmund F., Colbert D.T., Smith K.A., Smalley R.E. Gas-phase catalytic growth of single-walled carbon nanotubes from carbon monoxide. // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 313. P. 9197.

58. Dai, H. et al., Single-wall Nanotubes Produced by Metal-catalyzed Disproportionation of Carbon Monoxide // Chem. Phys. Letts., 1996. V.260. p.471-475.

59. B. Kitiyanan, W.E. Alvarez, J.H. Harwell, D.E. Resasco Controlled production of single-wall carbon nanotubes by catalytic decomposition of CO on bimetallic CoMo catalysts // Chemical Physics Letters, 2000. V.317. p.497-503.

60. Фенелонов В.Б. Пористый углерод. Новосибирск: Институт катализа, 1995.518 с.

61. Rodriguez N.M. A review of catalytically grown carbon nanofibers. // J. Mater. Res. 1993. V. 8. № 12. p. 3233-3249.

62. Reshetenko T.V., Avdeeva L.B., Ismagilov Z.R., Chuvilin A.L., Likholobov V.A. // Eur. Chem. Tech. J. 2000. V.2. p.237-243.

63. Avdeeva L.B., Reshetenko T.V., Ismagilov Z.R., Likholobov V.A. Iron containing catalysts of methane decomposition: accumulation of filamentous carbon // Appl. Catal. A, 2002. V.228. p.53-59.

64. R. Sen, A. Govindaraj, C. N. R. Rao. Single-walled nanotubes by the pyrolysis of acetylene-organometallic mixtures. // Chem. Phys. Lett., 1997. V. 267. p. 276-280.

65. Rao C.N.R., Govindaraj A. Carbon nanotubes from organometallic precursors // Acc. Chem. Res. 2002, V. 35. N 12. p. 998-1002.

66. Rao C.N.R., Sen R., Satishkumar B.C. and Govindaraj A. Synthesis of multi-walled and single-walled nanotubes, aligned- nanotube bundles and nanorodsby employing organometallic precursors // Chem. Commun. 1998. N.15. p. 1525-1530.

67. Satishkumar B.C., Thomas P.J., Govindaraj A., Rao C.N.R. Y-junction carbon nanotubes //Appl. Phys. Lett., 2000. V. 77. P. 2530-2537.

68. Ebbesen, T. W. & Ajayan, P. M. et al., Purification of Nanotubes // Nature, 1994. V. 367. N. 6463. p. 519-523.

69. Tohji, K. et al., Purification Procedure for Single-walled Nanotubes // J. Phys. Chem. B. 1997. V.101. p.1974-1978.

70. Baker R.T.K, Barber M.A, Harris P.S, Feates F.S, Waite R.J. Nucleation and growth of car~n deposits from the nickel catalyzed decomposition of acetylene // J.of Catal. 1972. V. 26. p. 51-59.

71. Gorbunov A., Jost J., Pompe W., Graff A. Solid-liquid-solid growth mechanism of single-wall carbon nanotubes // Carbon 2002. V. 40. P 113-118.

72. Lange H., Huczko A., Byszewski P., E-Mizera, Shinohara H. Influence of boron on carbon arc plasma and formation of fullerenes and nanotubes // Chem.Phys.Lett. 1998. V. 289. P. 174-182.

73. B.JI. Кузнецов, A.H. Усольцева, Ю.В. Бутенко Механизм охлаждения поверхности металлического катализатора // Кинетика и катализ, 2003. Т.44. №5. С.791-800.

74. Oberlin.A., Endo М., Koyama Т. High resolution electron microscope observations of graphitized carbon fibers // Carbon. 1976. V. 14.P. 133-139.

75. S. Hofmann, G. Csa'nyi, A. C. Ferrari, M. C. Payne et al Surface Diffusion: The Low Activation Energy Path for Nanotube Growth // Phys. Review letters. 2005.V.95. p. 036101-1 036101-4.

76. J. F. Marco, J. R. Gancedo, A. Hernando, P. Crespo et al Mossbauer Study of Iron-Containing Carbon Nanotubes // Hyperfine Interactions 2002.V. 139/140. p. 535-542.

77. Gamaly E.G. Carbon nanotubes: preparation and properties // Ed. Ebbesen T.W. Boca Raton, Florida: CRC Press, 1997. P. 180

78. Thess A.,Lee R., Nikolaev P., Dai h., Petit P., Robert J., Xu C., Lee Y.H. Ciystalline Ropes of Metallic Carbon Nanotubes // Science, 1996. V.273. P.483-489.

79. KiangC.-H., Goddard Iii W.A. Polyyne ring nucleus growth model for single-layer carbon nanotubes // Phys.Rev.Lett. 1996. V.76. P. 616-621.

80. Домрачев Г.А., Лазарев А.И., Каверин B.C., Егорочкин A.H. и др. Роль углерода и металла в самоорганизации системы железо-углерод при различном содержании компонентов //Физика твердого тела, 2004. Т.46. В.10. С.1901-1915.

81. Kowalska Е., Kucharski Z., Byszewski P. Comparison of fullerene-iron complexes modeling with experimental results // Carbon, 1999. V.37. P.877-882.

82. Kowalska E., Byszewski P. Dluzewski P., Diduszko R., Kucharsk Z. Fe:C60 bonds and structure analyzed by computational chemistry methods // Alloys and Compounds, 1999. V.286. P.297-303.

83. Fujime S. Electron Diffraction at Low Temperature IV. Amorphous Films of Iron and Chromium Prepared by Low Temperature Condensation // Japan. J. Appl. Phys. 1966. V.5. N 11. P.1029-1036.

84. Петров Ю.И. Физика малых частиц. М.: Наука, 1982. 360 с.

85. Muller Н., Fritsche H.G., Skal L.A. Clusters of Atoms and Molecules. (Ed. H.Haberland). Springer-Verlag, Berlin; Heidelberg, 1994. P. 114.

86. Qin X.Y., Wu X.Y., Cheng I.F. // Nanostruct. Mater., 1993. N 2. V. 99. P.41-50.

87. Apai G., Hamilton J.F., Stohr J., Thompson A. Extended x-ray-absorption fine structure of small Cu and Ni clusters: Binding-energy and bond-length changes with cluster size // Phys. Rev. Lett. 1979. V.43. No 2. P. 165-172.

88. Montano P.A., Shenoy O.K. EXAFS study of iron monomers and dimers isolated in solid argon // Solid State Cornmun. 1980. V.35. N 1. P.53-56.

89. Loffler J., Weissmuller J., Gleiter H. Characterization of Nanocrystalline Palladium by X-ray Atomic Density Distribution Functions // Nanostruct. Mater. 1995. V.6. N 5-8. P.567-572.

90. Derman J.L. Le phenomene de superparamagnetisme // Rev. Phys. Appl. 1981. V.16p.275-281.

91. Shinyo T. Mossbauer effect in antiferromagnetic fine particles // Journal of the Physical Society of Japan. 1966. V.21. N 5. P. 789-795.

92. Kunding W., Bommel Some Properties of Supported Small a-Fe203 Particles Determined with the Mossbauer Effect // Phys.Rev, 1966. V.142. p.327-333.

93. Суздалев И.П. "Динамические эффекты в гамма-резонансной спектроскопии" М.: Атомиздат 1979. 192 с.

94. Pushan A., Manu М., Mustansir В., Palkar V.R. and Vijayaraghavan R., Size-induced structural phase transition and hyperfine properties of microcrystalline Fe203 // J.Phys.C.: Sol. Stat. Phys. 1988. V. 21. P.2229-2234.

95. Morup S. Mossbauer effect studies of microcrystalline materials // Mossbauer Spectroscopy applied to inorganic chemistry, Plenum Press New-York and London, 1984. V.2. P.89-123.

96. Вол A.E. Строение и свойства двойных металлических систем. Физматгиз, 1962 г.

97. ЮО.Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа: Пер.с англ.// Под редакцией JI.A. Петровой. Москва «Металлургия», 1985 г. 184 с .

98. Блантер М.Е. Теория термической обработки, Москва, «Металлургия», 1984 г. 328 с.

99. Криштал М.А., Механизм диффузии в железных сплавах, Москва, «Металлургия», 1978 г., 400 с.

100. ЮЗ.Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман JI.A. Термодинамика железо-углеродных сплавов, Москва, «Металлургия», 1972 г., 328 с.

101. Перевал ова Э.Г., Решетова М.Д., Грандберг К.И. Методы элементоорганической химии. Железоорганические соединения. Ферроцен. «Наука», М., 1983.

102. Трухин В. И., Введение в магнетизм горных пород, М., 1973.

103. Гендлер Т.С., Структурно магнитные фазовые превращения в некоторых железосодержащих минералах. Кандидатская диссертация, МГУ, Москва, 1972

104. Литвинов B.C., Каракишев С.Д., Овчинников В.В., Ядерная гамма-резонансная спектроскопия сплавов, Москва, «Металлургия», 1982 г.

105. Гольданский В.И., Химические применения мессбауэровской спектроскопии. Москва, «Мир», 1970 г.

106. Шпинель B.C., Резонанс гамма лучей в кристаллах. Москва, «Наука», 1969 г.

107. Ш.Ильина Ю.В., Новакова А.А., Киселева Т.Ю. и др., Исследование эффективности Fe-Ni катализатора для получения оптимального выхода одностенных углеродных нанотрубок // Сборник научных трудов Фуллерены и фуллереноподобные структуры. Минск, 2005.

108. Штанский Д.В. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения в нанотехнологических исследованиях // Российский химический журнал. 2002. Т.96. В.5. С. 81-89.

109. Williams D. В., Carter С. В. Transmission Electron Microscopy (I Basic, II Diffraction, III Imaging, IV Spectrometry). N.Y.: Plenum Press, 1996. 589 c.

110. Альмяшев В.И., Гусаров B.B. Термические методы анализа. СПб.: СПбГЭТУ (ЛЭТИ). 1999, 40 с.

111. Пентин Ю.А., Вилков Л.В., Физические методы исследования в химии. Москва, «Мир». 2003 г. 287 с.

112. Пб.Бокова С.Н., Конов В.И., Образцова Е.Д., Осадчий А.В., Пожаров А.С., Терехов С.В., Лазерно-индуцированные эффекты в спектрах КР света в одностенных углеродных нанотрубках // Квантовая электроника", 2003. Т.ЗЗ. №7. С. 645-650.

113. Jorio A., Pimenta М.А., Souza Filho A.G., Saito R., Dresselhaus G. and Dresselhaus M.S. Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering // New Journal of Physics, 2003. V.5. P.139.1-139.7.

114. Zhao X., Ando Y., Raman Spectra X-Ray Difraction Patterns of Carbon Nanotubes Prepared by Hydrogen Arc Discharge. // Jpn. J. Appl. Phys., 1998. V.32. P. 4846-4849.

115. Горелик C.C., Расторгуев JI.H., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСиС, 2002. 360 с

116. Powder Diffraction File. Alphabetical Index. Inorganic Phases // JCPDS. Swarthmore, Pensylvania, USA. 1998.

117. Новакова A.A., Киселева Т.Ю., Ильина Ю.В., Тарасов Б.П., Мурадян В.Е Углеродные наноструктуры, полученные на Fe-Ni катализаторе // ISJAEE. 2004. №3(11). С.37-43.

118. Новакова А.А., Киселева Т.Ю., Тарасов Б.П., Мурадян В.Е. Мессбауэровское исследование углеродных наноструктур, полученных на Fe-Ni катализаторе // Перспективные материалы. 2003. №6. С. 92-96.

119. Li. X.G., Chiba A., Takahashi S. Preparation and magnetic properties of ultrafine particles of Fe-Ni alloys // Journal of magnetism and magnetic materials, 1997. V.170. P.339-345.

120. Dong X.L., Zhang Z.D., Zhao X.G., Chuang Y.C. et al Tne preparation and characterization of ultrafine Fe-Ni particles // Journal of material research 1999. Vol.14. №2. p. 398-406.

121. Раков Э.Г., Методы получения углеродных нанотрубок. // Успехи химии, 2000. Т.61.№1. стр. 41-59.

122. Манюрова Н.Д., Влияние Биогеохимических процессов на трансформацию железа и его соединений на примере археологических образцов. Кандидатская диссертация, МГУ, Москва, 1997.

123. Новакова А.А., Ильина Ю.В., Степанов Е.И. и др., Структурные превращения Fe-MgO катализатора в процессе пиролизного синтеза углеродных наноматериалов // Вестник Московского университета. Физика. Астрономия, 2005. Т. 3. № 6. стр. 64-67.

124. Мелихов И.В. Тенденции развития нанохимии // Российский химический журнал. 2002. Т.96. В.5. С. 7-15.

125. Корнеева Ю.В., Новакова А.А., Объедков A.M., Зайцев А.А., Домрачев Г.А. Исследование углеродных наноструктур, полученных методом пиролизного синтеза // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2007. №7. стр.5-9.