Domácí“ Uhlíkových Nanostruktur
Uhlíkových Nanostruktur
Uhlíkových Nanostruktur: atom uhlíku mohou tvořit různé typy nanostruktur. Ve 3D strukturách jsou diamant a grafit alotropy uhlíku. Uhlík také tvoří nízkorozměrné (2D, 1D nebo 0D) alotropy souhrnně známé jako uhlíkové nanomateriály. Příklady takových nanomateriálů jsou 1D uhlíkové nanotrubice (CNTs) a 0D fullereny. V seznamu uhlíkových nanomateriálů je Grafen znám jako 2D jedna vrstva grafitu.
uhlíkové Alotropy: Uhlík, společný prvek v organických sloučeninách, je známo, že existuje ve dvou alotropních formách, diamantu a grafitu. V roce 1985 byla objevena třetí forma uhlíku zvaná fullereny. Fullereny jsou velké molekuly uhlíkové klece považované za trojrozměrné analogy benzenu. Nejhojnější formou fullerenů je Buckminster fulleren (C60) s 60 atomy uhlíku uspořádanými ve sférické struktuře. Molekula C60, známá také jako Buckyball nebo Buckminsterfulleren, má průměr asi 7 Å. Molekuly C60 kondenzují za vzniku pevné látky slabě vázaných molekul. Tento krystalický stav se nazývá fullerity.
cnt-struktura-nanoshel
Uhlíkové nanotrubice (Unt) jsou vyráběny válcováním z listu grafenu do válce. Tyto nanostruktury jsou konstruovány s poměrem délky k průměru až (1,32 × 108): 1, což je výrazně větší než jakýkoli jiný materiál. Jak jejich název napovídá, průměr nanotrubice je v řádu několika nanometrů, zatímco mohou mít délku až 18 centimetrů. CNTs jsou nejslibnějšími kandidáty v oblasti nanoelektroniky, zejména pro propojovací aplikace. Kovové CNT vzbudily velký výzkumný zájem o jejich použitelnost jako propojení VLSI díky vysoké tepelné stabilitě, vysoké tepelné vodivosti a velké schopnosti přenášet proud. CNT mohou nést proudové hustoty přesahující 103 MA/cm2, což může zvýšit elektrický výkon, stejně jako odstranění electro migrace spolehlivost obavy, které trápí současné nanočástice Cu propojuje.
CNTs i GNR (grafenové Nano pásky) lze chápat jako struktury odvozené z grafenového listu. Grafenový list je jedna vrstva atomů uhlíku zabalená do 2D voštinové mřížkové struktury. CNT, považovaný za Svinutý grafenový list, mají okraje listového spoje dohromady, aby vytvořily Bezešvý válec. CNTs lze klasifikovat jako klikaté a křeslové struktury.
pro CNTs křesla jsou chirální indexy n1 a n2 stejné, zatímco pro cikcak CNTs, n1 nebo n2 = 0. Pro ostatní hodnoty indexů jsou CNT známé jako chirální. V závislosti na jejich různých strukturách mohou CNT vykazovat kovové nebo polovodivé vlastnosti. Křeslo CNTs jsou vždy kovové, zatímco cikcak CNTs jsou buď kovové nebo polovodivé povahy. Statisticky, přirozená směs CNT bude mít 1/3rd kovové a 2 / 3rd polovodivé chirality. V závislosti na počtu koncentricky srolované listy grafenu, Unt jsou také klasifikovány na jeden-obezděný (SWNT), double-zděný (DWNT), a Multiwalled Unt (MWNT). Struktura SWNT může být konceptualizována zabalením vrstvy grafenu o tloušťce jednoho atomu do bezešvého válce. MWNT se skládá ze dvou nebo více počtů srolovaných soustředných vrstev grafenu. DWNT je považován za speciální typ MWNT, kde jsou přítomny pouze dva soustředně srolované grafenové listy.
Syntéza Uhlíkových Nanotrubic
Uhlíkových Nanostruktur: Chemical vapor deposition je metoda s největší příslib pro masovou výrobu uhlíkových nanotrubic. Pracuje při mnohem nižších teplotách a produkuje nanotrubice ve větším množství než výboj oblouku nebo odpařování laserem.
Nanoshel je mistr syntézy multi-obezděný uhlíkové nanotrubice (MWNTs) a jeden-obezděný uhlíkové nanotrubice (SWNTs) Katalytické Chemické depozice par. Uhlíkové nanotrubice (CNTs) jsou jedinečné nanostruktury s pozoruhodnými elektronickými a mechanickými vlastnostmi a přitahovaly obrovský zájem po celém světě. Katalytické chemické depozice par (CCVD) je v současné době nejslibnější techniku pro výrobu uhlíkových nanotrubic (Unt) ve velkém měřítku, nízké náklady a na vyhrazené místo na substrátu. Metoda spočívá v rozkladu plynu obsahujícího uhlík na podporovaný katalyzátor. Kontrastující s bohatou typy zdrojů uhlíku použita pro růst Unt, jejich syntéza je omezeno tepelný rozklad reakce zdroj uhlíku. Optimalizace růstových parametrů zůstává většinou empirická.
syntéza obloukového odpařování, známá také jako elektrický obloukový výboj, je již dlouho známá jako nejlepší metoda pro syntézu fullerenů a také vytváří nejkvalitnější uhlíkové nanotrubice. Nanoshel také syntetizují vícestěnné uhlíkové nanotrubice (MWNTs) a jednostěnné uhlíkové nanotrubice (SWNTs) metodou výboje obloukem. Vysoká teplota oblouku umožňuje vznik Unt velmi vysoké strukturální kvality, vhodné pro základní výzkum. Často vykazují vlastnosti, blízké těm, které předpovídají teorie.
Funkcionalizace Unt
Jako důsledek jejich neobvyklé fyzikální vlastnosti a velký aplikační potenciál, Uhlíkové nanotrubice mají přitahoval zájem vědců.
Další potenciální aplikace vyžadují delší funkcionalizace Uhlíkových nanotrubiček, aby se jim proces schopen a naladit jejich vlastnosti funkcionalizace Unt se skupina vytváří nový druh nebo nové třídy materiálů s novými vlastnostmi. Funkcionalizace může také pomoci oddělit polovodivé trubice od kovových, k čištění nanotrubic.
Nanoshel pracuje na modifikaci uhlíkové nanotrubice s různými funkčními skupinami pro zlepšení vlastností, schopností Unt pro novější aplikace. Nanoshel se také komerčně zabývá průmyslovými odvětvími pracujícími na CNTs i funkcionalizovaných CNTs podle požadavku.
uhlíkové Alotropy: výzkumný tým vědců v Nanoshel pracuje na baterii SLAC. Snaží se objevit nový elektrolytový materiál pro rychlé nabíjení a pomalé vybíjení. Nový elektrolytový materiál může být organický nebo anorganický. Výzkumný tým používá MWCNT v předdefinovaném složení ke zvýšení úložného výkonu baterie. Cílem našeho týmu je syntetizovat vysoce výkonné a kompaktní baterie a pracujeme na tom.