Углеродные нанотрубки

Для получения одностенных углеродных нанотрубок лазерным испарением в графит добавляют металлические катализаторы: Co и Ni, Co и Pt, Ni и Pt, Cu и Pt. Для получения одностенных углеродных трубок электродуговым методом - анод содержит смесь одного и более порошков металла (Ni, Co, Fe, Mn, Cu, Zn, Cd, Y, Pt, Pd, Ru, Ag, Li, B, Al, In, Si и др.) При пиролизе углеводородов, чаще всего ацетилена и этилена, над металлическими катализаторами Ni, Co, Fe, нанесённых на Al2 O3 или SiO 2 при температуре 500-800 C также образуются одностенные нанотрубки. Линзы оттеночные торические линзы biofinity toric.

К сожалению, ни один из известных способов синтеза нанотрубок не позволяет получить их в чистом виде. Обычно при синтезе получается смесь нанотрубок разных типов с различным характером и величиной электропроводности. Поэтому стадии выделения и очистки наиболее трудоемкие при получении чистых углеродных нанотрубок.

Группа из IBM разработала метод отделения полупроводящих нанотрубок от металлических. Для разделения смешанные пучки нанотрубок осаждают на кремниевую подложку, а затем на эти пучки напыляют металлические электроды. Используя подложку как электрод, на него подают небольшое напряжение смещения, запирающее полупроводни ковые трубки и эффективно превращающее их в изоляторы. Затем между метал лическими электродами прикладывается высокое напряжение, создающее боль шой ток в металлических нанотрубках, что приводит к их испарению, после чего на подложке остаются только полупроводниковые нанотрубки.

Основные примеси углеродных нанотрубок - фуллерены, углеродные частицы и металлический катализатор. Фуллерены отделяют ароматическими углеводородами. Для удаления частиц катализатора одностенные нанотрубки обрабатывают разбавленными кислотами (HSO4, HNO3, HCl) и отмывают от образовавшихся солей. Лучшему удалению металлов способствует предварительная гидротермальная обработка.

Для удаления углеродных частиц графита и аморфного углерода нанотрубки окисляют. Скорость окисления углеродных частиц превышает таковую для нанотрубок, что позволяет очистить последние от углеродных примесей. При таком методе теряется некоторое количество нанотрубок. Окисление образцов проводят при повышенных температурах в газовой фазе на воздухе или кислородом. Возможно окисление в жидкой фазе: в концентрированной HNO 3, смесях H2 SO4 и NH3 или H2 O2 и других окислителях. Окисление удаляет аморфный углерод и мелкие графитовые частицы. При этом появляются открытые концы нанотрубок и появляются дефекты их стенок. Также возможно отделение углеродных частиц от нанотрубок селективным взаимодействием последних с растворами органических полимеров, образующие стабильные суспензии с одностенными и многостенными нанотрубками. Частицы аморфного углерода выпадают в осадок. Обволакивающие нанотрубки полимерные молекулы можно легко отделить с помощью замены растворителя или мягким окислением. Очистку одностенных углеродных нанотрубок можно провести микрофильтрацией. Процесс очистки включает образование суспензии углеродных сферических частиц, наночастиц металлических катализаторов, наночастиц аморфного углерода и одностенных углеродных нанотрубок, в водном растворе катионнобменных поверхностноактивных веществ с последующем удерживанием углеродных нанотрубок на мембранном фильтре. В этом случаи не требуется окислительной обработки исходного материала с нанотрубками. По данным спектроскопии комбинационного рассеяния получаются одностенные углеродные нанотрубки с чистотой более 90 весовых %. При очистки углеродных нанотрубок эксклюзионной колоночной хроматографией в качестве неподвижной фазы используют полиакрилат калия. После набухания полиакрилата при вакуумном фильтровании в порах задерживаются более крупные частицы углерода и катализатора, тогда как углеродные нанотрубки проходят. Задержанный углерод окисляют азотной кислотой с образованием карбоксиамидов в водной среде. Широкие перспективы открывает использование модифицированных нанотрубок, то есть, не самих нанотрубок в чистом виде, а соединений или композиций с другими веществами на основе нанотрубок.

Перейти на страницу: 1 2 3 

Читайте также

Организация системы контроля доступа и видеонаблюдения в учреждении образования
Система контроля доступа - это совокупность программно-технических средств и чётко сформированной системы управления движением персонала и временем его нахождения на объекте. Основными ...

Моделирование радиомаячной системы посадки метрового диапазона с помощью программы Micro-Cap
Функциональные возможности использования авиации во многом определяются качеством решения задач навигации, в частности, уровнем развития устройств и систем радионавигации. Под термино ...

Проектирование систем автоматизации электрических железных дорог
Последнее десятилетие характеризуется существенным совершенствованием систем телемеханики и расширением областей их применения. Это обусловлено новейшими достижениями микроэлектроники и ...

Основные разделы

Все права защищены! (с)2022 - www.generallytech.ru