Strona główna” Alotropy węgla
Alotropy węgla
Alotropy węgla: atom węgla może tworzyć różne rodzaje alotropów. W strukturach 3D diament i grafit są alotropami węgla. Węgiel tworzy również niskowymiarowe (2D, 1D lub 0D) alotropy zbiorczo znane jako nanomateriały węglowe. Przykładami takich nanomateriałów są nanorurki węglowe 1D (CNT) i fulereny 0D. Na liście nanomateriałów węglowych grafen jest znany jako pojedyncza warstwa grafitu 2D.
Alotropy węgla: Węgiel, wspólny element w związkach organicznych, wiadomo, że występuje w dwóch formach alotropowych, diament i grafit. W 1985 roku odkryto trzecią formę węgla zwaną fulerenami. Fulereny to duże cząsteczki klatki węglowej uważane za trójwymiarowe analogi benzenu. Najbardziej rozpowszechnioną formą fulerenów jest fuleren Buckminster (C60) z 60 atomami węgla ułożonymi w kulistą strukturę. Cząsteczka C60, znana również jako Buckyball lub Buckminsterfullerene, ma średnicę około 7 Å. Cząsteczki C60 kondensują się, tworząc ciało stałe słabo związane z cząsteczkami. Ten krystaliczny stan nazywa się fullerytami.
cnt-struktura-nanoszel
nanorurki węglowe (CNT) są wytwarzane przez zwijanie arkusza grafenu do cylindra. Te nanostruktury są zbudowane w stosunku długości do średnicy do (1,32 × 108): 1, który jest znacznie większy niż jakikolwiek inny materiał. Jak sama nazwa wskazuje, średnica nanorurek jest rzędu kilku nanometrów, podczas gdy mogą one mieć do 18 centymetrów długości. CNT są najbardziej obiecującymi kandydatami w dziedzinie nanoelektroniki, szczególnie w zastosowaniach interkonektowych. Metalowe CNT wzbudziły duże zainteresowanie badawcze ze względu na ich zastosowanie jako połączeń VLSI ze względu na wysoką stabilność termiczną, wysoką przewodność cieplną i dużą zdolność przenoszenia prądu. CNT może przenosić gęstość prądu przekraczającą 103 MA / cm2, co może zwiększyć wydajność elektryczną, a także wyeliminować obawy o niezawodność migracji elektroenergetycznej, które dręczą obecne połączenia nanoskali Cu.
zarówno CNT, jak i GNRs (nano wstążki grafenu) można rozumieć jako struktury pochodzące z arkusza grafenu. Arkusz grafenu to pojedyncza warstwa atomów węgla upakowanych w strukturę siatki O Strukturze Plastra Miodu 2D. CNT, uważany za zwinięty arkusz grafenu, ma krawędzie arkusza połączone ze sobą, tworząc bezszwowy cylinder. CNT można zaklasyfikować do konstrukcji zygzakowatych i fotelowych.
dla CNT z fotela chiralne wskaźniki n1 i n2 są równe, podczas gdy dla CNT z zygzakiem, n1 lub n2 = 0. Dla innych wartości indeksów CNT są znane jako chiral. W zależności od ich różnych struktur CNT mogą wykazywać właściwości metaliczne lub półprzewodnikowe. Fotele CNT są zawsze metaliczne,podczas gdy zygzakowate CNT są metaliczne lub półprzewodnikowe. Statystycznie, naturalna mieszanka CNT będzie miała 1/3 metalicznych i 2/3 półprzewodnikowych chiralności. W zależności od liczby koncentrycznie zwiniętych arkuszy grafenu CNT są również klasyfikowane do jednościennych (SWNT), dwuściennych (DWNT) i wielościennych CNT (MWNT). Strukturę SWNT można konceptualizować, owijając warstwę grafenu o grubości jednego atomu w bezszwowy cylinder. MWNT składa się z dwóch lub więcej liczb zwiniętych koncentrycznych warstw grafenu. DWNT jest uważany za specjalny rodzaj MWNT, w którym występują tylko dwa koncentrycznie zwinięte arkusze grafenu.
synteza Nanorurek Węglowych
Alotropy węglowe: chemiczne osadzanie z fazy gazowej jest metodą najbardziej obiecującą dla masowej produkcji nanorurek węglowych. Działa w znacznie niższych temperaturach i wytwarza nanorurki w większych ilościach niż wyładowanie łukowe lub waporyzacja laserowa.
Nanoshel jest mistrzem syntezy wielościennych nanorurek węglowych (Mwnt) i jednościennych nanorurek węglowych (Swnt) przez katalityczne chemiczne osadzanie z fazy gazowej. Nanorurki węglowe (CNT) są unikalnymi nanostrukturami o niezwykłych właściwościach elektronicznych i mechanicznych i cieszą się ogromnym zainteresowaniem na całym świecie. Katalityczne chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CCVD) jest obecnie najbardziej obiecującą techniką wytwarzania nanorurek węglowych (CNT) na dużą skalę, przy niskich kosztach i w dedykowanym miejscu na podłożu. Metoda polega na rozkładzie gazu zawierającego węgiel nad wspieranym katalizatorem. W przeciwieństwie do obfitych rodzajów źródeł węgla wykorzystywanych do wzrostu CNT, ich synteza ogranicza się do reakcji rozkładu termicznego źródła węgla. Optymalizacja parametrów wzrostu pozostaje głównie empiryczna.
synteza parowania łukowego, znana również jako wyładowanie łukowe, od dawna jest znana jako najlepsza metoda syntezy fulerenów, a także generuje najwyższej jakości nanorurki węglowe. Nanoshel syntetyzuje również wielościenne nanorurki węglowe (Mwnt) i jednościenne nanorurki węglowe (Swnt) metodą wyładowania łukowego. Wysoka temperatura łuku umożliwia tworzenie CNT o bardzo wysokiej jakości strukturalnej nadającej się do badań podstawowych. Często wykazują właściwości zbliżone do przewidywanych przez teorię.
Funkcjonalizacja CNT
dzięki niezwykłym właściwościom fizycznym i dużemu potencjałowi zastosowania nanorurki węglowe wzbudziły zainteresowanie badaczy.
Więcej, potencjalne zastosowania wymagają rozszerzonej funkcjonalizacji nanorurek węglowych, aby uczynić je zdolnymi do przetwarzania i dostroić ich właściwości funkcjonalizacja CNT z dowolną grupą tworzy nowy typ lub nową klasę materiału o nowych właściwościach. Funkcjonalizacja może również pomóc w oddzieleniu półprzewodnikowych rur od metalowych, w celu oczyszczenia nanorurek.
Nanoshel pracuje nad modyfikacją nanorurek węglowych z różnymi grupami funkcyjnymi w celu zwiększenia właściwości, zdolności CNT do nowszych zastosowań. Ponadto Nanoshel Handlowo zajmuje się branżami pracującymi zarówno na CNT, jak i funkcjonalizowanymi CNT zgodnie z wymaganiami.
Alotropy węgla: zespół naukowców z Nanoshel pracuje nad baterią SLAC. Próbują odkryć nowy materiał elektrolitu do szybkiego ładowania i powolnego rozładowania. Nowy materiał elektrolitowy może być organiczny lub nieorganiczny. Zespół badawczy wykorzystuje wstępnie zdefiniowany skład MWCNT w celu zwiększenia mocy akumulatora. Celem naszego zespołu jest synteza wysokiej mocy i kompaktowych rozmiarów baterii i pracujemy nad tym.