سنتز نانولوله های کربنی در دمای پایین و فشار اتمسفری
به گزارش دانشگاه فارسی، محققان با استفاده از پلاسما و زیرلایه شیشه موفق به سنتز نانولوله های کربنی در دمای پایین تر از روش های مرسوم شدند. در این روش احتیاج به فشار بالا نبوده و هزینه کار بشدت کاسته می شود. همینطور اثر کاتالیزور در محصول نهایی دیده نمی گردد.
به گزارش دانشگاه فارسی به نقل از ایسنا، یک روش جدید برای سنتز مستقیم نانولوله های کربنی (CNT) روی بستر شیشه در دمای ۷۵۰ درجه سانتیگراد می تواند به تحقیقات حوزه انرژی، زیست پزشکی و نوری کمک نماید.
نانولوله های کربنی در فناوری مدرن نقش محوری دارند، از آنها در قسمتهایی همچون باتری های قابل شارژ، الکترونیک انعطاف پذیر، هوافضا، الکترودهای شفاف، صفحه های لمسی، ابررسانا و دارو استفاده می شود. با این وجود، روش های سنتز نانولوله های کربنی به دمای بالا (۱۰۰۰ درجه سانتیگراد) و کاتالیزورهای فلزی (Fe، Co و Ni) نیاز دارند. این کاتالیزورها نگرانی های زیست سازگاری را برای کاربردهای زیست پزشکی ایجاد می کنند. چالش حذف این کاتالیزورها از نانولوله های کربنی هزینه قابل توجهی را به کار اضافه می کند. ازاین رو، روش های سنتز جدید نانولوله های کربنی مورد نیاز است.
محققان انستیتوی مطالعه پیشرفته در علوم و فناوری (IASST) در هند، متد جدیدی برای سنتز مستقیم نانولوله های کربنی روی بسترهای شیشه در دمای ۷۵۰ درجه توسعه داده اند که در آن از روش رسوب بخار شیمیایی تقویت شده با پلاسما (PECVD) استفاده می شود. در این روش، از یک منبع کاتد توخالی با مارپیچ خاص استفاده می شود. این فرآیند نوآورانه احتیاج به درجه حرارت بالا ندارد و به کاتالیزور فلزی هم نیاز ندارد. علاوه بر این، این سنتز در شرایط فشار معمولی صورت می گیرد و ازاین رو مقرون به صرفه است.
عوامل مختلفی همچون خصوصیات پلاسما، ترکیب بستر، دمای بستر و اعمال پلاسما روی بستر پیش از شروع کار، به صورت قابل توجهی بر رشد نانولوله های کربنی تاثیر می گذارد. اعمال پلاسما روی سطح شیشه در دمای بالا سبب افزایش مساحت سطحی بستر شده و همینطور مقادیر قابل توجهی از عناصر شیشه را به سطح آورده و برای انجام واکنش در دسترس قرار می دهد.
به نقل از ستاد نانو، در میان تمام عناصر موجود در شیشه، سدیم (Na) بعنوان کاتالیزور اصلی برای شروع رشد نانولوله های کربنی اثر مهمی در فرایند دارد. از طرفی سدیم بعد از رشد نانولوله های کربنی به سادگی با شستن از محصول جدا می شود.
منبع: دانشگاه فارسی
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب