Nanotubes, nanowires, nanobelts, and nanorods of SiC were synthesized from the thermal treatment of wheat husks at temperatures in excess of 1450 °C. From the analysis based on x-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy, it has been found that the processed samples of wheat husk consisted of 2H and 3C polytypes of SiC exhibiting the nanostructure shapes. These nanostructures of silicon carbide formed from wheat husks are of technological importance for designing advance composites, applications in biotechnology, and electro-optics. The thermodynamics of the formation of SiC is discussed in terms of the rapid solid state reaction between hydrocarbons and silica on the molecular scale, which is inherently present in the wheat husks.

1.
A. K.
Sahrwat
,
D.
Becker
,
S.
Lutticke
, and
H.
Lorz
,
Plant Sci.
165
,
1147
1168
(
2003
).
2.
H. D.
Jones
,
J. Cereal Sci.
41
,
137
147
(
2005
).
3.
J. G.
Lee
and
I. B.
Cutler
,
Am. Ceram. Soc. Bull.
54
,
195
198
(
1975
).
4.
S. B.
Qadri
,
M. A.
Imam
,
A. W.
Fliflet
,
B. B.
Rath
,
R.
Goswami
, and
J. D.
Caldwell
,
J. Appl. Phys.
111
,
073523
(
2012
).
5.
S. B.
Qadri
,
E. P.
Gorzkowski
,
M. A.
Imam
,
A. W.
Fliflet
,
R.
Goswami
,
H.
Kim
,
J. D.
Caldwell
,
F.
Klemm
, and
B. B.
Rath
,
Ind. Crops Prod.
51
,
158
162
(
2013
).
6.
E. P.
Gorzkowski
,
S. B.
Qadri
,
B. B.
Rath
,
R.
Goswami
, and
J. D.
Caldwell
,
J. Electron. Mater.
42
,
799
804
(
2013
).
7.
Y. L.
Chiew
and
K. Y.
Cheong
,
Mater. Sci. Eng., B
176
,
951
964
(
2011
).
8.
P.
Gorthy
and
M. G.
Pudukottah
,
J. Am. Ceram. Soc.
82
,
1393
(
1999
).
9.
C. B.
Raju
and
S.
Verma
,
Br. Ceram. Trans.
96
,
112
115
(
1997
).
10.
S. F.
Moustafa
,
M. B.
Morsi
, and
A.
Alm El-Din
,
Can. Metall. Q.
36
,
355
358
(
1997
).
11.
C. R.
Rambo
,
J. R.
Martinelli
, and
A. H. A.
Bressiani
,
Mater. Sci. Forum.
299–300
,
63
69
(
1999
).
12.
S. K.
Singh
,
B. C.
Mohanty
, and
S.
Basu
,
Bull. Mater. Sci.
25
,
561
563
(
2002
).
13.
S. B.
Qadri
,
M. A.
Imam
,
C. R.
Feng
,
B. B.
Rath
,
M.
Yousuf
, and
S. K.
Singh
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
548
550
(
2003
).
14.
V.
Martinez
,
M. F.
Valencia
,
J.
Cruz
,
J. M.
Mejia
, and
F.
Chejne
,
Ceram. Int.
32
,
891
897
(
2006
).
15.
S. B.
Qadri
,
E. P.
Gorzkowski
,
B. B.
Rath
,
J.
Feng
,
S. N.
Qadri
,
H.
Kim
, and
J. D.
Caldwell
,
J. Appl. Phys.
117
,
044306
(
2015
).
16.
K. R.
Karasek
,
S. A.
Bradley
,
J. T.
Denner
,
M. R.
Martin
,
K. L.
Haynes
, and
H. C.
Yeh
,
J. Mater. Sci.
24
,
1617
1622
(
1989
).
17.
Y. L.
Chiew
and
K. Y.
Cheong
,
J. Mater. Sci.
47
,
5477
5487
(
2012
).
18.
J. D.
Caldwell
,
O. J.
Glembocki
,
N.
Sharac
,
J. P.
Long
,
J. O.
Owrutsky
,
I.
Vurgaftman
,
J. G.
Tischler
,
F. J.
Bezares
,
V.
Wheeler
,
N. D.
Bassim
,
L.
Shirey
,
Y.
Francescato
,
V.
Giannini
, and
S. A.
Maier
,
Nano Lett.
13
,
3690
(
2013
).
19.
Y.
Chen
,
Y.
Francescato
,
J. D.
Caldwell
,
V.
Giannini
,
T. W. W.
Maß
,
O. J.
Glembocki
,
F. J.
Bezares
,
T.
Taubner
,
R.
Kasica
,
M.
Hong
, and
S. A.
Maier
,
ACS Photon.
1
,
718
(
2014
).
20.
R.
Hillenbrand
,
T.
Taubner
, and
F.
Keilmann
,
Nature
418
,
159
(
2002
).
21.
T.
Wang
,
P.
Li
,
B.
Hauer
,
D. N.
Chigrin
, and
T.
Taubner
,
Nano Lett.
13
,
5051
(
2013
).
22.
J. D.
Caldwell
,
L.
Lindsey
,
V.
Giannini
,
I.
Vurgaftman
,
T.
Reinecke
,
S. A.
Maier
, and
O. J.
Glembocki
,
Nanophotonics
4
,
2192
8614
(
2015
).
23.
J. A.
Schuller
,
T.
Taubner
, and
M. L.
Brongersma
,
Nature Photon.
3
,
658
(
2009
).
24.
J. V.
Milewski
,
F. D.
Gac
,
J. J.
Petrrovic
, and
S. R.
Skaggs
,
J. Mater. Sci.
20
,
1160
(
1985
).
25.
P. F.
Becher
and
G. C.
Wei
,
J. Am. Ceram. Soc.
67
,
C-267
(
1984
).
26.
A. H.
Chokshi
and
J. R.
Porter
,
J. Am. Ceram.
68
,
C-144
(
1985
).
27.
W. L.
Vaughn
,
M. K.
Ferber
, and
J.
Homney
,
Am. Ceram. Soc. Bull.
66
,
333
(
1987
).
28.
M. S.
Anderson
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
2964
2966
(
2003
).
29.
T.
Taubner
,
D.
Korobkin
,
Y.
Urzhumov
,
G.
Shvets
, and
R.
Hillenbrand
,
Science (Washington, DC, U. S.)
313
,
1595
(
2006
).
30.
B.
Edwards
and
N.
Engheta
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
193902
(
2012
).
31.
N.
Engheta
,
Phys. World
23
,
31
34
(
2010
).
32.
J. A.
Schuller
,
R.
Zia
,
T.
Taubner
, and
M. L.
Brongersma
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
107401
107404
(
2007
).
33.
W.
Zhou
,
X.
Liu
, and
Y.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
223124
(
2006
).
34.
A.
Meng
,
M.
Zhang
,
J.
Zhang
, and
Z.
Li
,
CrystEngComm
14
,
6755
6760
(
2012
).
35.
I. R.
Shaikh
and
A. A.
Shaikh
,
Res. J. Chem. Sci.
3
,
66
72
(
2013
).
36.
W. J.
Choyke
,
Mater. Res. Bull.
4
,
141
(
1969
).
37.
N. C.
Halder
and
C. N. J.
Wagner
,
Acta Crystallogr.
20
,
312
(
1966
).
38.
W.
Li
,
H.
Zhang
,
C.
Wang
,
Y.
Zhang
,
L.
Xu
,
K.
Zhu
, and
S.
Xie
,
Appl. Phys. Lett.
70
,
2684
2686
(
1997
).
39.
S.
Nakashima
and
H.
Harima
,
Phys. Status Solidi A
162
,
39
64
(
1997
).
40.
S.
Dhara
,
P.
Sahoo
,
A. K.
Tyagi
, and
B.
Raj
, in
Nanowires—Implementations and Applications
, edited by
A.
Hashim
(
InTech
,
Rijeka, Croatia
,
2011
), p.
3
.
41.
J. H.
Zhu
,
J. Q.
Ning
,
C. C.
Zheng
,
S. J.
Xu
,
S. M.
Zhang
, and
H.
Yang
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
113115
(
2011
).
42.
C.
Berger
,
Z. M.
Song
,
T. B.
Li
,
X. B.
Li
,
A. Y.
Ogbazghi
,
R.
Feng
,
Z. T.
Dai
,
A. N.
Marchenkov
,
E. H.
Conrad
,
P. N.
First
, and
W. A.
de Heer
,
J. Phys. Chem. B
108
,
19912
(
2004
).
43.
J. D.
Caldwell
,
T. J.
Anderson
,
J. C.
Culbertson
,
G. G.
Jernigan
,
K. D.
Hobart
,
F. J.
Kub
,
M. J.
Tadjer
,
J. L.
Tedesco
,
J. K.
Hite
,
M. A.
Mastro
,
R. L.
Myers-Ward
,
C. R.
Eddy
,
P. M.
Campbell
, and
D. K.
Gaskill
,
ACS Nano
4
,
1108
(
2010
).
44.
D. S.
Lee
,
C.
Riedl
,
B.
Krauss
,
K.
von Klitzing
,
U.
Starke
, and
J. H.
Smet
,
Nano Lett.
8
,
4320
(
2008
).
45.
J.
Caldwell
,
P.
Klein
,
M.
Twigg
 et al.,
Appl. Phys. Lett.
89
,
103519-1
(
2006
).
46.
S. V.
Vassilev
,
D.
Baster
,
L. K.
Andersen
, and
C. G.
Vassileva
,
Fuel
89
,
913
933
(
2010
).
47.
P. R.
Patwardhan
, Graduate Dissertation Paper 11767, Iowa State University,
2010
.
48.
H.
Yang
,
R.
Yan
,
H.
Chen
,
C.
Zheng
,
H.
Dong
, and
D. T.
Liang
,
Energy Fuels
20
,
388
393
(
2006
).
49.
Y. C.
Lin
,
J.
Cho
,
G. A.
Tompmsett
,
P. R.
Westmoreland
, and
G. W.
Huber
,
J. Phys. Chem. C.
113
,
20097
20107
(
2009
).
50.
K.
Suirote
and
P.
Leangsuwan
,
J. Mater. Sci.
38
,
4739
(
2003
).
51.
J. D.
Caldwell
,
K. X.
Liu
,
M. J.
Tadjer
,
O. J.
Glembocki
,
R. E.
Stahlbush
,
K. D.
Hobart
, and
F.
Kub
,
J. Electron. Mater.
36
,
318
323
(
2007
).
52.
J. D.
Caldwell
,
O. J.
Glembocki
,
R. E.
Stahlbush
, and
K. D.
Hobart
,
J. Electron. Mater.
37
,
699
705
(
2008
).
53.
T.
Miyanagi
,
H.
Tsuchida
,
I. S.
Kamata
,
T.
Nakamura
,
K.
Nkayama
,
R.
Ishii
, and
Y.
Sugawara
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
062104
(
2006
).
54.
P.
Bergman
,
H.
Lendenmann
,
P. A.
Nilsson
,
U.
Lindefelt
, and
P.
Skytt
,
Mater. Sci. Forum
353–356
,
299
302
(
2001
).
55.
S. I.
Maximenko
,
J. A.
Freitas
,
P. B.
Klein
,
A.
Shrivastava
, and
T. S.
Sudharshan
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
092101
(
2009
).
56.
K. M.
Speer
,
P. G.
Neudeck
,
D. J.
Spry
,
A. J.
Trunek
, and
P.
Pirouz
,
J. Electron. Mater.
37
,
672
680
(
2008
).
57.
S.
Limpijumnong
and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
57
,
12017
12022
(
1998
).
58.
N.
Bernstein
,
H. J.
Gotsis
,
D. A.
Papaconstantopolous
, and
M.
Mehl
,
Phys. Rev. B
71
,
075203
(
2005
).
59.
J. D.
Caldwell
,
R. E.
Stahlbush
,
O. J.
Glembocki
,
M. G.
Ancona
, and
K. D.
Hobart
,
J. Appl. Phys.
108
,
044503
(
2010
).
You do not currently have access to this content.