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SiO2-coated carbon nanotubes: theory and experiment

  • Torsten Seeger , Thomas Köhler , Thomas Frauenheim , Nicole Grobert EMAIL logo , Mauricio Terrones , Gotthard Seifert und Manfred Rühle
Veröffentlicht/Copyright: 31. Januar 2022
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Abstract

A novel route is reported for the processing of nanocomposites consisting of multi-walled carbon nanotubes (MWNT) embedded in amorphous SiO2. SiO2 is used for the sintered composite matrix and SiOx either for the unsintered or for the interface region with the MWNT. The material has been characterized by high-resolution transmission electron microscopy, high-resolution electron energy loss spectroscopy and thermal gravimetric analysis. Based on our observations, theoretical simulations were performed which were based on tight binding calculations. Models are proposed which acount for a stable SiOx/tube interface.

Abstract

Es wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Nanoverbunden auf der Basis von mehrwandigen Kohlenstoff-Nanoroöhrchen (MWNT) vorgestellt, die in amorphem SiO2 eingebettetet sind. Die Untersuchungen der Verbundwerkstoffe erfolgte mit hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie, hochauflösender Elektronenenergieverlust-spektroskopie und thermogravimetrischer Analyse. Die Ergebnisse der Untersuchungen liegen theoretischen Modellen nahe, die auf der Dichtefunktionaltheorie basierenden Tight binding-Rechnungen beruhen. Experimentelle und theoretische Daten sprechen für die Ausbildung stabiler SiOx/MWNT-Grenzflächen über Si–C–Brücken.


Dr. Nicole Grobert Max-Planck-Institut für Metallforschung Heisenbergstr. 3, D-70569 Stuttgart, Germany Tel.: +49 711 689 3603 Fax: +49 711 689 3522

* Presently: Instituto de Carboquímica, CSIC, Zaragoza, Spain


  1. We thank U. Salzberger for the preparation of the TEM specimen, R. Weiland for the thermo gravimetric analysis, and H. Labitzke for the scanning electron microscopy investigations. Financial support is acknowledged from the CONACYT-México grant-W8001 Millennium Initiative (M. T.), the German Israeli Foundation (T. K.), the Royal Society (N. G.), the EU grants: NANOCOMP HPRN-CT-2000-00037 (M. R., T. S.) and CNT-NET G5RT-CT2001-05026 (M. T.), and the DFG grant Ru342/11-2 (M. R., T. S.).

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Received: 2002-03-18
Published Online: 2022-01-31

© 2002 Carl Hanser Verlag, München

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