High‐yield synthesis of multi‐walled carbon nanotube by hydrothermal method

Abstract

The evolution of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) under hydrothermal condition was investigated, because the hydrothermal method (HTM) has been utilised for commercial production of advanced engineering materials. To synthesise MWCNTs by hydrothermal process using mixed aqueous solution diethylenetriamine, polyethyleneglycol (PEG) and NaOH were used as starting materials. We investigated the effect of hydrothermal temperature, time, and amount of formative compounds. Hydrothermal reaction temperature was in the range from 150 to 180 • C. The aim of the present work is to presentation hydrothermal synthesis as a new processing method for fabrication of MWCNTs, without the addition of metal catalyst. The homogeneity of hydrothermal processes, cheapness, and availability of amorphous carbon materials, without the need of catalyst, are advantages favouring the scaling-up of the new method. The treatment of higher volumes would only require autoclaves with increasing load-bearing capacity. Synthesised MWCNTs were analysed with a scanning electron microscope (SEM), a high resolution transmission electron microscope (HRTEM), thermo-gravimetric analysis (TGA), and Raman spectroscopy. This result also presented a controllable way to synthesise MWCNTs with high purity. Indeed, present work will introduce new chapter in synthesising MWCNTs for scientific and engineering.On aétudié l'évolution de nanotubes de carboneà parois multiples (NTCPM) sous condition hydrothermiqueà cause du fait que la méthode hydrothermique (HTM) aété utilisée pour la production commerciale de matériaux d'ingénierie perfectionnés. Afin de synthétiser des NTCPM par processus hydrothermique en utilisant une solution aqueuse mixte, de la diéthylènetriamine, du polyéthylène-glycol (PEG) et NaOH ontété utilisés comme matériaux de départ. Nous avonsétudié l'effet de la température hydrothermique, de la durée et de la quantité de composants formateurs. La température de réaction hydrothermique se situait dans l'intervalle de 150 • Cà 180 • C. L'objectif du travail présent est de présenter la synthèse hydrothermique comme une nouvelle méthode de traitement pour la fabrication de nanotubes de carboneà parois multiples, sans l'ajout d'un catalyseur métallique. L'homogénéité des processus hydrothermiques, le faible coût et la disponibilité de matériaux de carbone amorphe, sans le besoin de catalyseur, sont des avantages en faveur de la miseà l'échelle de la nouvelle méthode. Le traitement de volumes supérieurs ne nécessiterait que des autoclaves avec des capacités supérieures de charge et force portante. Des NTCPM synthétisés ontété analysés avec un microscopeélectroniqueà balayage (MEB), un microscopeélectroniqueà transmission de haute résolution (METHR), une analyse thermogravimétrique (TGA) et une spectroscopie Raman. Ce résultat offraitégalement un moyen contrôlable de synthétiser des NTCPM de haute purité. En fait, ce travail va ouvrir un nouveau chapitre de la synthèse des NTCPMà des fins scientifiques et d'ingénierie.

Effect of selective oxidation and sulphur/phosphorus‐containing compounds on coking behaviour during light naphtha thermal cracking

“…Raman spectroscopy is widely used for the characterization of carbonaceous materials because it is sensitive to both crystal structure and molecular structure . Raman spectra of carbonaceous materials can be divided into two regions: the first‐order region and the second‐order region.…”

Hydrothermal Synthesis of Supercapacitors Electrode Materials

“…Xu et al [18] reported that the hydrothermally synthesized graphene exhibited high electrical conductivity (5 mS cm -1 ) as well as better specific capacitance of 175 F g -1 at a scan rate of 10 mV s -1 . Moreover, Manafi et al [19] successfully synthesized multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) via the hydrothermal method without using catalysts.…”

The Production of Carbon Nanofiber on Rubber Fruit Shell-Derived Activated Carbon by Chemical Activation and Hydrothermal Process with Low Temperature

“…Recently, many researchers have used hydrothermal synthesis at low temperatures because of its energy-saving property and simple synthesis. Manafi et al [ 42 ] used an easy sonochemical/hydrothermal method at 160 °C. Funke et al [ 43 ] used elevated temperatures (180–220 °C) for biomass in a water suspension under saturated pressure for a few hours.…”