Mesoporous silicates as nanoreactors for carbon nanotube production in the absence of transition metal catalysts

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 3, Issue 1-2, 2003, Pages 111-119

  Urbán, Mónika ^a   Kónya, Zoltán ^a   Méhn, Döra ^a   Zhu, Ji ^a   Kiricsi, Imre ^a,b  

^a UNIVERSITY OF SZEGED   (Hungary)

^b CHEMICAL RESEARCH CENTER   (Hungary)

Author keywords

Carbon Nanotubes; MCM 41; Mesoporous Silicates; Nanoreactors

Indexed keywords

BENZENE DERIVATIVE; CARBON NANOTUBE; COPOLYMER; MACROGOL; MCM 41; OXIDE; POLYPROPYLENE OXIDE; SILICATE; UNCLASSIFIED DRUG; METAL; TRANSITION ELEMENT;

ARTICLE; CATALYSIS; CATALYST; HEAT TREATMENT; NANOPARTICLE; REACTOR; SYNTHESIS; CHEMISTRY; COMPARATIVE STUDY; CONFORMATION; CRYSTALLIZATION; ISOLATION AND PURIFICATION; MATERIALS TESTING; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; PERMEABILITY; POROSITY; SURFACE PROPERTY; TEMPERATURE;

CATALYSIS; CRYSTALLIZATION; MATERIALS TESTING; METALS; MOLECULAR CONFORMATION; NANOTECHNOLOGY; NANOTUBES, CARBON; PERMEABILITY; POROSITY; SILICATES; SURFACE PROPERTIES; TEMPERATURE; TRANSITION ELEMENTS;

EID: 0042885886     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1166/jnn.2003.198     Document Type: Article

References (44)

1. S. Iijima, Nature 354, 5 (1991).
2. R. Saito, M. S. Dresselhaus, and G. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, World Scientific, Singapore (1998); P. J. F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures - New Materials for the Twenty-First Century, Cambridge University Press, Cambridge, UK (1999); M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. Avouris, Editors, Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties and Applications, Springer-Verlag, Berlin/New York (2001).
3. R. Saito, M. S. Dresselhaus, and G. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, World Scientific, Singapore (1998); P. J. F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures - New Materials for the Twenty-First Century, Cambridge University Press, Cambridge, UK (1999); M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. Avouris, Editors, Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties and Applications, Springer-Verlag, Berlin/New York (2001).
4. R. Saito, M. S. Dresselhaus, and G. Dresselhaus, Physical Properties of Carbon Nanotubes, World Scientific, Singapore (1998); P. J. F. Harris, Carbon Nanotubes and Related Structures - New Materials for the Twenty-First Century, Cambridge University Press, Cambridge, UK (1999); M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and P. Avouris, Editors, Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties and Applications, Springer-Verlag, Berlin/New York (2001).
5. P. M. Ajayan, Chem. Rev. 99, 1787 (1999); C. Journet and P. Bernier, Appl. Phys. A 67, 1 (1998).
6. P. M. Ajayan, Chem. Rev. 99, 1787 (1999); C. Journet and P. Bernier, Appl. Phys. A 67, 1 (1998).
7. S. Iijima and T. Ichihashi, Nature 363, 603 (1993).
8. C. D. Scott, S. Arepalli, P. Nikolaev, and R. E. Smally, Appl. Phys. A 72, 573 (2001); W. K. Maser, E. Munoz, A. M. Benito, M. T. Martinez, G. F. de la Fuenet, Y. Maniette, E. Anglaret, and J. L. Sauvajol, Chem. Phys. Lett. 292, 587 (1998).
9. C. D. Scott, S. Arepalli, P. Nikolaev, and R. E. Smally, Appl. Phys. A 72, 573 (2001); W. K. Maser, E. Munoz, A. M. Benito, M. T. Martinez, G. F. de la Fuenet, Y. Maniette, E. Anglaret, and J. L. Sauvajol, Chem. Phys. Lett. 292, 587 (1998).
10. Z. F. Ren, Z. P. Huang, J. W. Xu, J. H. Wang, R Bush, M. P. Siegal, and P. N. Provencio, Science 282, 1105 (1998); J. Han, W. S. Yang, J. B. Yoo, and C. Y. Park, J. Appl. Phys. 88, 7363 (2000); Z. P. Huang, D. Z. Wang, J. G. Wen, M. Sennett, H. Gibson, and Z. F. Ren, Appl. Phys. A 74, 387 (2002).
11. Z. F. Ren, Z. P. Huang, J. W. Xu, J. H. Wang, R Bush, M. P. Siegal, and P. N. Provencio, Science 282, 1105 (1998); J. Han, W. S. Yang, J. B. Yoo, and C. Y. Park, J. Appl. Phys. 88, 7363 (2000); Z. P. Huang, D. Z. Wang, J. G. Wen, M. Sennett, H. Gibson, and Z. F. Ren, Appl. Phys. A 74, 387 (2002).
12. Z. F. Ren, Z. P. Huang, J. W. Xu, J. H. Wang, R Bush, M. P. Siegal, and P. N. Provencio, Science 282, 1105 (1998); J. Han, W. S. Yang, J. B. Yoo, and C. Y. Park, J. Appl. Phys. 88, 7363 (2000); Z. P. Huang, D. Z. Wang, J. G. Wen, M. Sennett, H. Gibson, and Z. F. Ren, Appl. Phys. A 74, 387 (2002).
13. H. Dai, Top. Appl. Phys. 80, 29 (2001); K. Mukhopadhyay, A. Koshio, T. Sugai, N. Tanaka, H. Shindohara, Z. Kónya, and J. B. Nagy, Chem. Phys. Lett. 303, 117 (1999); Z. Kónya, J. Kiss, A. Oszko, A. Siska, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 155 (2001).
14. H. Dai, Top. Appl. Phys. 80, 29 (2001); K. Mukhopadhyay, A. Koshio, T. Sugai, N. Tanaka, H. Shindohara, Z. Kónya, and J. B. Nagy, Chem. Phys. Lett. 303, 117 (1999); Z. Kónya, J. Kiss, A. Oszko, A. Siska, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 155 (2001).
15. H. Dai, Top. Appl. Phys. 80, 29 (2001); K. Mukhopadhyay, A. Koshio, T. Sugai, N. Tanaka, H. Shindohara, Z. Kónya, and J. B. Nagy, Chem. Phys. Lett. 303, 117 (1999); Z. Kónya, J. Kiss, A. Oszko, A. Siska, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 155 (2001).
16. V. Ivanov, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Lukas, X. B. Zhang, X. F. Zhang, D. Bernaerts, G. Van Tendeloo, S. Amelinckx, and J. Van Landuyt, Chem. Phys. Lett. 223, 329 (1994); W. Z. Li, S. S. Xie, L. X. Qian, B. H. Chang, B. S. Zhou, W. Y. Zhou, R. A. Zhao, and G. Wang, Science 274, 1701 (1993); K. Hernadi, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Siska, and I. Kiricsi, Appl. Catal., A 199, 245 (2000); A. Kukovecz, Z. Kónya, N. Nagaraju, I. Willems, A. Tamasi, A. Fonseca, J. B. Nagy, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 3071 (2000).
17. V. Ivanov, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Lukas, X. B. Zhang, X. F. Zhang, D. Bernaerts, G. Van Tendeloo, S. Amelinckx, and J. Van Landuyt, Chem. Phys. Lett. 223, 329 (1994); W. Z. Li, S. S. Xie, L. X. Qian, B. H. Chang, B. S. Zhou, W. Y. Zhou, R. A. Zhao, and G. Wang, Science 274, 1701 (1993); K. Hernadi, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Siska, and I. Kiricsi, Appl. Catal., A 199, 245 (2000); A. Kukovecz, Z. Kónya, N. Nagaraju, I. Willems, A. Tamasi, A. Fonseca, J. B. Nagy, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 3071 (2000).
18. V. Ivanov, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Lukas, X. B. Zhang, X. F. Zhang, D. Bernaerts, G. Van Tendeloo, S. Amelinckx, and J. Van Landuyt, Chem. Phys. Lett. 223, 329 (1994); W. Z. Li, S. S. Xie, L. X. Qian, B. H. Chang, B. S. Zhou, W. Y. Zhou, R. A. Zhao, and G. Wang, Science 274, 1701 (1993); K. Hernadi, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Siska, and I. Kiricsi, Appl. Catal., A 199, 245 (2000); A. Kukovecz, Z. Kónya, N. Nagaraju, I. Willems, A. Tamasi, A. Fonseca, J. B. Nagy, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 3071 (2000).
19. V. Ivanov, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Lukas, X. B. Zhang, X. F. Zhang, D. Bernaerts, G. Van Tendeloo, S. Amelinckx, and J. Van Landuyt, Chem. Phys. Lett. 223, 329 (1994); W. Z. Li, S. S. Xie, L. X. Qian, B. H. Chang, B. S. Zhou, W. Y. Zhou, R. A. Zhao, and G. Wang, Science 274, 1701 (1993); K. Hernadi, A. Fonseca, J. B. Nagy, A. Siska, and I. Kiricsi, Appl. Catal., A 199, 245 (2000); A. Kukovecz, Z. Kónya, N. Nagaraju, I. Willems, A. Tamasi, A. Fonseca, J. B. Nagy, and I. Kiricsi, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 3071 (2000).
20. Y. C. Sui, D. R. Acosta, J. A. Gonzalez-Leon, A. Bermudez, J. Feuchtwanger, B. Z. Cui, J. O. Flores, and J. M. Saniger, J. Phys. Chem. 105, 1523 (2001); Y. C. Sui, B. Z. Cui, R. Guardian, D. R. Acosta, L. Martinez, and R. Perez, Carbon 40, 1011 (2002).
21. Y. C. Sui, D. R. Acosta, J. A. Gonzalez-Leon, A. Bermudez, J. Feuchtwanger, B. Z. Cui, J. O. Flores, and J. M. Saniger, J. Phys. Chem. 105, 1523 (2001); Y. C. Sui, B. Z. Cui, R. Guardian, D. R. Acosta, L. Martinez, and R. Perez, Carbon 40, 1011 (2002).
22. H. D. Sun, Z. K. Tang, J. Chen, and G. Li, Appl. Phys. A 69, 381 (1999); H. D. Sun, Z. K. Tang, and J. N. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 198-199, 255 (1999); N. Wang, G. D. Li, and Z. K. Tang, Chem. Phys. Lett. 339, 47 (2001); Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, and P. Sheng, Science 292, 2462 (2001); A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. Righi, F. M. Matinaga, M. S. S. Dantas, M. A. Pimenta, Z. M. Li, Z. K. Tang, and R. Saito, Chem. Phys. Lett. 351, 27 (2002).
23. H. D. Sun, Z. K. Tang, J. Chen, and G. Li, Appl. Phys. A 69, 381 (1999); H. D. Sun, Z. K. Tang, and J. N. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 198-199, 255 (1999); N. Wang, G. D. Li, and Z. K. Tang, Chem. Phys. Lett. 339, 47 (2001); Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, and P. Sheng, Science 292, 2462 (2001); A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. Righi, F. M. Matinaga, M. S. S. Dantas, M. A. Pimenta, Z. M. Li, Z. K. Tang, and R. Saito, Chem. Phys. Lett. 351, 27 (2002).
24. H. D. Sun, Z. K. Tang, J. Chen, and G. Li, Appl. Phys. A 69, 381 (1999); H. D. Sun, Z. K. Tang, and J. N. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 198-199, 255 (1999); N. Wang, G. D. Li, and Z. K. Tang, Chem. Phys. Lett. 339, 47 (2001); Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, and P. Sheng, Science 292, 2462 (2001); A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. Righi, F. M. Matinaga, M. S. S. Dantas, M. A. Pimenta, Z. M. Li, Z. K. Tang, and R. Saito, Chem. Phys. Lett. 351, 27 (2002).
25. H. D. Sun, Z. K. Tang, J. Chen, and G. Li, Appl. Phys. A 69, 381 (1999); H. D. Sun, Z. K. Tang, and J. N. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 198-199, 255 (1999); N. Wang, G. D. Li, and Z. K. Tang, Chem. Phys. Lett. 339, 47 (2001); Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, and P. Sheng, Science 292, 2462 (2001); A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. Righi, F. M. Matinaga, M. S. S. Dantas, M. A. Pimenta, Z. M. Li, Z. K. Tang, and R. Saito, Chem. Phys. Lett. 351, 27 (2002).
26. H. D. Sun, Z. K. Tang, J. Chen, and G. Li, Appl. Phys. A 69, 381 (1999); H. D. Sun, Z. K. Tang, and J. N. Wang, J. Magn. Magn. Mater. 198-199, 255 (1999); N. Wang, G. D. Li, and Z. K. Tang, Chem. Phys. Lett. 339, 47 (2001); Z. K. Tang, L. Zhang, N. Wang, X. X. Zhang, G. H. Wen, G. D. Li, J. N. Wang, C. T. Chan, and P. Sheng, Science 292, 2462 (2001); A. Jorio, A. G. Souza Filho, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, A. Righi, F. M. Matinaga, M. S. S. Dantas, M. A. Pimenta, Z. M. Li, Z. K. Tang, and R. Saito, Chem. Phys. Lett. 351, 27 (2002).
27. S. B. Yoon, J. Y. Kim, and J. S. Yu, Chem. Commun. 559 (2001).
28. M. Kaneda, T. Tsubakiyama, A. Carlsson, Y. Sokamoto, T. Ohsura, O. Terasaki, S. H. Joo, and R. Ryoo, J. Phys. Chem. B 106, 1256 (2002).
29. M. Urbán, D. Mehn, Z. Kónya, and I. Kiricsi, Chem. Phys. Lett. 359, 95 (2002).
30. J. S. Beck, C. Vartuli, G. J. Kennedy, C. T. Kresge, W. J. Roth, and S. E. Schramm, Chem. Mater. 6, 1816 (1994).
31. B. Lindlar, A. Kogelbauer, P. J. Kooyman, and R. Prins, Microporous Mesoporous Mater. 44-45, 89 (2001).
32. D. Méhn, Z. Kónya, J. Halász, J. B. Nagy, B. Rác, A. Molnár, and I. Kiricsi, Appl. Catal., A 232, 67 (2002).
33. D. Zhao, J. Feng, Q. Huo, N. Melosh, G. H. Fredrickson, B. F. Chmelka, and G. D. Stucky, Science 279, 548 (1998); D. Zhao, Q. Huo, J. Feng, B. F. Chmelka, and G. D. Stucky, J. Am. Chem. Soc. 120, 6024 (1998).
34. D. Zhao, J. Feng, Q. Huo, N. Melosh, G. H. Fredrickson, B. F. Chmelka, and G. D. Stucky, Science 279, 548 (1998); D. Zhao, Q. Huo, J. Feng, B. F. Chmelka, and G. D. Stucky, J. Am. Chem. Soc. 120, 6024 (1998).
35. E. P. Barrett, L. G. Joyner, and P. P. Halenda, J. Am. Chem. Soc. 73, 373 (1951).
36. S. C. Tsang, P. J. F. Harris, J. B. Claridge, and M. L. H. Green, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1519 (1993); P. J. F. Harris, S. C. Tsang, J. B. Claridge, and M. L. H. Green, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 90, 2799 (1994).
37. S. C. Tsang, P. J. F. Harris, J. B. Claridge, and M. L. H. Green, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1519 (1993); P. J. F. Harris, S. C. Tsang, J. B. Claridge, and M. L. H. Green, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 90, 2799 (1994).
38. S. Fan, W. Liang, H. Dang, N. Franklin, T. Tombler, M. Chapline, and H. Dai, Physica E 8, 179 (2000); D. Xu, G. Guo, L. Gui, Y. Tang, Z. Shi, Z. Jin, Z. Gu, W. Liu, X. Li, and G. Zhang, Appl. Phys. Lett. 75, 481 (1999); Z. Ma, T. Kyotani, and A. Tomita, Chem. Commun. 2365 (2000).
39. S. Fan, W. Liang, H. Dang, N. Franklin, T. Tombler, M. Chapline, and H. Dai, Physica E 8, 179 (2000); D. Xu, G. Guo, L. Gui, Y. Tang, Z. Shi, Z. Jin, Z. Gu, W. Liu, X. Li, and G. Zhang, Appl. Phys. Lett. 75, 481 (1999); Z. Ma, T. Kyotani, and A. Tomita, Chem. Commun. 2365 (2000).
40. S. Fan, W. Liang, H. Dang, N. Franklin, T. Tombler, M. Chapline, and H. Dai, Physica E 8, 179 (2000); D. Xu, G. Guo, L. Gui, Y. Tang, Z. Shi, Z. Jin, Z. Gu, W. Liu, X. Li, and G. Zhang, Appl. Phys. Lett. 75, 481 (1999); Z. Ma, T. Kyotani, and A. Tomita, Chem. Commun. 2365 (2000).
41. R. Ryoo, S. H. Joo, and S. Jun, J. Phys. Chem. B 103, 7743 (1999); R. Ryoo, S. H. Joo, S. Jun, T. Tsubakiyama, and O. Terasaki, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 150 (2001); W. S. Ahn, K. I. Min, Y. M. Chung, H.-K. Rhee, S. H. Joo, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 313 (2001); Y. S. Ahn, M. H. Han, S. Jun, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 318 (2001).
42. R. Ryoo, S. H. Joo, and S. Jun, J. Phys. Chem. B 103, 7743 (1999); R. Ryoo, S. H. Joo, S. Jun, T. Tsubakiyama, and O. Terasaki, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 150 (2001); W. S. Ahn, K. I. Min, Y. M. Chung, H.-K. Rhee, S. H. Joo, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 313 (2001); Y. S. Ahn, M. H. Han, S. Jun, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 318 (2001).
43. R. Ryoo, S. H. Joo, and S. Jun, J. Phys. Chem. B 103, 7743 (1999); R. Ryoo, S. H. Joo, S. Jun, T. Tsubakiyama, and O. Terasaki, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 150 (2001); W. S. Ahn, K. I. Min, Y. M. Chung, H.-K. Rhee, S. H. Joo, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 313 (2001); Y. S. Ahn, M. H. Han, S. Jun, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 318 (2001).
44. R. Ryoo, S. H. Joo, and S. Jun, J. Phys. Chem. B 103, 7743 (1999); R. Ryoo, S. H. Joo, S. Jun, T. Tsubakiyama, and O. Terasaki, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 150 (2001); W. S. Ahn, K. I. Min, Y. M. Chung, H.-K. Rhee, S. H. Joo, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 313 (2001); Y. S. Ahn, M. H. Han, S. Jun, and R. Ryoo, Stud. Surf. Sci. Catal. 135, 318 (2001).