Iron catalysts for the growth of carbon nanofibers: Fe, Fe 3C or both?

Chemistry of Materials

Volumn 23, Issue 24, 2011, Pages 5379-5387

  He, Zhanbing ^a   Maurice, Jean Luc ^a   Gohier, Aurélien ^a   Lee, Chang Seok ^a   Pribat, Didier ^b   Cojocaru, Costel Sorin ^a  

^a LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES INTERFACES ET DES COUCHES MINCES   (France)

^b Sungkyunkwan University   (South Korea)

Author keywords

Fe; carbon nanofibers; carbon nanotubes; Fe 3C; growth mechanism; Iron catalyst; PECVD growth; TEM

Indexed keywords

CARBON-BASED; CATALYTIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; COMPARISON STUDY; GROWTH MECHANISM; GROWTH MECHANISMS; IRON CATALYST; IRON-BASED CATALYST; PARTIAL CONTROL; STILL MISSING;

CARBON NANOFIBERS; CARBON NANOTUBES; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; CRYSTAL STRUCTURE; INDUSTRIAL APPLICATIONS; IRON; NANOPARTICLES; PLASMA DEPOSITION; PLASMA ENHANCED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 84055190131     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm202315j     Document Type: Article

References (42)

1. Öncel, C.; Yürüm, Y. Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostruct. 2006, 14, 17
2. Melechko, A. V.; Merkulov, V. I.; McKnight, T. E.; Guillorn, M. A.; Klein, K. L.; Lowndes, D. H.; Simpson, M. L. J. Appl. Phys. 2005, 97, 041301
3. Meyyappan, M. J. Phys. D: Appl. Phys. 2009, 42, 213001
4. Yoshida, H.; Takeda, S.; Uchiyama, T.; Kohno, H.; Homma, Y. Nano Lett. 2008, 8, 2082
5. Homma, H.; Kobayashi, Y.; Ogino, T.; Takagi, D.; Ito, R.; Jung, Y. J.; Ajayan, P. M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 12161
6. Amara, H.; Bichara, C.; Ducastelle, F. Phys. Rev. B 2006, 73, 113404
7. Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K.; Rostrup-Nielsen, J. R.; Sehested, J.; Helveg, S. Phys. Rev. B 2006, 73, 115419
8. Hofmann, S.; Sharma, R.; Ducati, C.; Du, G.; Mattevi, C.; Cepek, C.; Cantoro, M.; Pisana, S.; Parvez, A.; Cervantes-Sodi, F.; Ferrari, A. C.; Dunin-Borkowski, R.; Lizzit, S.; Petaccia, L.; Goldoni, A.; Robertson, J. Nano Lett. 2007, 7, 602
9. Amara, H.; Bichara, C.; Ducastelle, F. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056105
10. Zhang, X.; Cao, A.; Wei, B.; Li, Y.; Wei, J.; Xu, C.; Wu, D. Chem. Phys. Lett. 2002, 362, 285
11. Park, J.-B.; Choi, G.-S.; Cho, Y.-S.; Hong, S.-Y.; Kim, D.; Choi, S.-Y.; Lee, J.-H.; Cho, K.-I. J. Cryst. Growth 2002, 244, 211
12. Sengupta, J.; Jacob, C. J. Cryst. Growth 2009, 311, 4692
13. Anisimov, A. S.; Nasibulin, A. G.; Jiang, H.; Launois, P.; Cambedouzou, J.; Shandakov, S. D.; Kauppinen, E. I. Carbon 2010, 48, 380
14. Ni, L.; Kuroda, K.; Zhou, L.-P.; Ohta, K.; Matsuishi, K.; Nakamura, J. Carbon 2009, 47, 3054
15. Emmenegger, C.; Bonard, J. M.; Mauron, P.; Sudan, P.; Lepora, A.; Grobety, B.; Züttel, A.; Schlapbach, L. Carbon 2003, 41, 539
16. Nishimura, K.; Okazaki, N.; Pan, L.; Nakayama, Y. Jpn. J. Appl. Phys. 2004, 43, L471
17. Peigney, A.; Coquay, P.; Flahaut, E.; Vandenberghe, R. E.; De Grave, E.; Laurent, C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 9699
18. Oberlin, A.; Endo, M.; Koyama, T. J. Cryst. Growth 1976, 32, 335
19. Behr, M. J.; Mkhoyan, K. A.; Aydil, E. S. ACS Nano 2010, 4, 5087
20. Louis, B.; Gulino, G.; Vieira, R.; Amadou, J.; Dintzer, T.; Galvagno, S.; Centi, G.; Ledoux, M. J.; Pham-Huu, C. Catal. Today 2005, 102-103, 23
21. de Resende, V. G.; De Grave, E.; Cordier, A.; Weibel, A.; Peigney, A.; Laurent, C. Carbon 2009, 47, 482
22. Kim, D.; Lim, S. H.; Guilley, A. J.; Cojocaru, C. S.; Bourée, J. E.; Vila, L.; Ryu, J. H.; Park, K. C.; Jang, J. Thin Solid Films 2008, 516, 706
23. He, Z. B.; Maurice, J.-L.; Lee, C. S.; Gohier, A.; Pribat, D.; Legagneux, P.; Cojocaru, C. S. Carbon 2011, 49, 435
24. Utsumi, T. IEEE Trans. Electron Devices 1991, 38, 2276
25. Hasebe, M.; Ohtani, H.; Nishizawa, T. Metall. Mater. Trans. A 1985, 16, 913
26. Chipman, J. Metall. Mater. Trans. B 1972, 3, 55
27. Le Normand, F.; Svrcek, V.; Senger, A.; Dintzer, T.; Pham-Huu, C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 14879
28. Wang, S.; Zhang, Y.; Abidi, N.; Cabrales, L. Langmuir 2009, 25, 11078
29. Sharma, R.; Moore, E.; Rez, P.; Treacy, M. M. J. Nano Lett. 2009, 9, 689
30. Behr, M. J.; Gaulding, E. A.; Mkhoyan, K. A.; Aydil, E. S. J. Appl. Phys. 2010, 108, 053303
31. Page, A. J.; Ohta, Y.; Irle, S.; Morokuma, K. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1375
32. Baker, R. T. K.; Harris, P. S.; Thomas, R. B.; Waite, R. J. J. Catal. 1973, 30, 86
33. Hofmann, S.; Csanyi, G.; Ferrari, A. C.; Payne, M. C.; Robertson, J. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 036101
34. Begtrup, G. E.; Gannett, W.; Meyer, J. C.; Yuzvinsky, T. D.; Ertekin, E.; Grossman, J. C.; Zettl, A. Phys. Rev. B 2009, 79, 205409
35. Hafner, J. H.; Bronikowski, M. J.; Azamian, B. R.; Nikolaev, P.; Rinzler, A. G.; Colbert, D. T.; Smith, K. A.; Smalley, R. E. Chem. Phys. Lett. 1998, 296, 195
36. Homan, C. G. Acta Metall. 1964, 12, 1071
37. Schneider, A.; Inden, G. Calphad 2007, 31, 141-147
38. Helveg, S.; Lopez-Cartes, C.; Sehested, J.; Hansen, P. L.; Clausen, B. S.; Rostrup-Nielsen, J. R.; Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K. Nature 2004, 427, 426
39. Lin, M.; Tan, J. P. Y.; Boothroyd, C.; Loh, K. P.; Tok, E. S.; Foo, Y. -L. Nano Lett. 2007, 7, 2234
40. Zhu, H. W.; Suenaga, K.; Hashimoto, A.; Urita, K.; Hata, K.; Iijima, S. Small 2005, 1, 1180
41. Schaper, A. K.; Hou, H.; Greiner, A.; Phillipp, F. J. Catal. 2004, 222, 250
42. Nrskov, J. K.; Bligaard, T.; Logadottir, A.; Bahn, S.; Hansen, L. B.; Bollinger, M.; Bengaard, H.; Hammer, B.; Sljivancanin, Z.; Mavrikakis, M.; Xu, Y.; Dahl, S.; Jacobsen, C. J. H. J. Catal. 2002, 209, 275