acasă” alotropii de Carbon
alotropii de Carbon
alotropii de Carbon: un atom de carbon poate forma diferite tipuri de alotropi. În structurile 3D, diamantul și grafitul sunt alotropii carbonului. Carbonul formează, de asemenea, alotropi cu dimensiuni reduse (2D, 1D sau 0D) cunoscuți colectiv sub numele de nanomateriale de carbon. Exemple de astfel de nanomateriale sunt nanotuburile de carbon 1D (CNT) și fullerenele 0D. În lista nanomaterialelor de carbon, grafenul este cunoscut sub numele de 2D singur strat de grafit.
alotropi de Carbon: Carbonul, elementul comun în compușii organici, este cunoscut că există în două forme alotrope, diamant și grafit. În 1985, a fost descoperită o a treia formă de carbon numită fullerene. Fullerenele sunt molecule mari de cușcă de carbon considerate a fi analogi tridimensionali ai benzenului. Cea mai abundentă formă de fullerene este Buckminster fullerene (C60) cu 60 de atomi de carbon aranjați într-o structură sferică. O moleculă C60, de asemenea, cunoscut sub numele de Buckyball sau Buckminsterfullerene, este de aproximativ 7 in diametru. Moleculele C60 se condensează pentru a forma un solid de molecule slab legate. Această stare cristalină se numește fullerite.
cnt-structure-nanoshel
nanotuburile de Carbon (CNT) sunt realizate prin rostogolirea foii de grafen într-un cilindru. Aceste nanostructuri sunt construite cu un raport lungime-diametru de până la (1,32 108): 1 Care este semnificativ mai mare decât orice alt material. După cum sugerează și numele lor, diametrul nanotubului este de ordinul câtorva nanometri, în timp ce acestea pot avea o lungime de până la 18 centimetri. CNT – urile sunt cei mai promițători candidați în domeniul nanoelectronicii, în special pentru aplicațiile de interconectare. CNT-urile metalice au stârnit mult interes în cercetare pentru aplicabilitatea lor ca interconectări VLSI datorită stabilității termice ridicate, conductivității termice ridicate și capacității mari de transport a curentului. Un CNT poate transporta o densitate de curent mai mare de 103 MA/cm2, ceea ce poate îmbunătăți performanța electrică, precum și elimina preocupările de fiabilitate a migrației electro care afectează interconectările actuale la scară nanometrică Cu.
atât CNT-urile, cât și GNR-urile (nano panglici de grafen) pot fi înțelese ca structuri derivate dintr-o foaie de grafen. O foaie de grafen este un singur strat de atomi de carbon ambalate în structura de zăbrele 2D fagure de miere. CNT, considerată foaie de grafen rulată, are marginile îmbinării foii împreună pentru a forma un cilindru fără sudură. CNT-urile pot fi clasificate în structuri în zig-zag și Fotolii.
pentru CNT-urile de fotoliu, indicii chirali n1 și n2 sunt egali în timp ce pentru CNT-urile în zig-zag, n1 sau N2 = 0. Pentru alte valori ale indicilor, CNT-urile sunt cunoscute sub numele de chiral. În funcție de structurile lor diferite, CNT-urile pot prezenta proprietăți metalice sau semiconductoare. Fotoliile CNT sunt întotdeauna metalice, în timp ce CNT-urile în zig-zag sunt fie metalice, fie semiconductoare. Statistic, un amestec natural de CNT-uri va avea chiralități semiconductoare 1/3rd metalice și 2/3rd. În funcție de numărul de foi de grafen laminate concentric, CNT-urile sunt, de asemenea, clasificate în single-walled (SWNT), double-walled (DWNT) și Multiwalled CNT (MWNT). Structura SWNT poate fi conceptualizată prin înfășurarea unui strat de grafen gros de un atom într-un cilindru fără sudură. MWNT constă din două sau mai multe numere de straturi concentrice laminate de grafen. DWNT este considerat un tip special de MWNT în care sunt prezente doar două foi de grafen laminate concentric.
sinteza nanotuburilor de Carbon
alotropii de Carbon: depunerea chimică a vaporilor este metoda cu cea mai mare promisiune pentru producția în masă a nanotuburilor de carbon. Funcționează la temperaturi mult mai scăzute și produce nanotuburi în cantități mai mari decât descărcarea arcului sau vaporizarea cu laser.Nanoshel este maestrul sintezei nanotuburilor de carbon cu pereți multipli (MWNTs) și nanotuburilor de carbon cu pereți unici (SWNTs) prin depunerea chimică catalitică a vaporilor. Nanotuburile de Carbon (CNT) sunt nanostructuri unice cu proprietăți electronice și mecanice remarcabile și au atras un interes extraordinar la nivel mondial. Depunerea chimică catalitică a vaporilor (CCVD) este în prezent cea mai promițătoare tehnică de producere a nanotuburilor de carbon (CNT) la scară largă, cu costuri reduse și pe un loc dedicat pe un substrat. Metoda constă în descompunerea unui gaz care conține carbon pe un catalizator susținut. În contrast cu tipurile abundente de surse de carbon utilizate pentru creșterea CNT-urilor, sinteza lor este limitată la reacția de descompunere termică a sursei de carbon. Optimizarea parametrilor de creștere rămâne în mare parte empirică.
sinteza Arc-evaporare, de asemenea, cunoscut sub numele de descărcare de arc electric, a fost mult timp cunoscut ca cea mai bună metodă pentru sintetizarea fullerene, și generează, de asemenea, cea mai înaltă calitate nanotuburi de carbon. Nanoshel sintetizează, de asemenea, nanotuburi de carbon cu pereți multipli (Mwnt) și nanotuburi de carbon cu pereți unici (Swnt) prin metoda descărcării cu arc. Temperatura ridicată a arcului permite formarea de CNT-uri de o calitate structurală foarte ridicată adecvată cercetării fundamentale. Ele prezintă adesea proprietăți, apropiate de cele prezise de teorie.
funcționalizarea CNT-urilor
ca o consecință a proprietăților fizice neobișnuite și a potențialului mare de aplicare, nanotuburile de Carbon au atras interesul cercetătorilor.mai mult, aplicațiile potențiale necesită o funcționalizare extinsă a nanotuburilor de Carbon pentru a le face capabile să proceseze și pentru a-și regla proprietățile funcționalizarea CNT-urilor cu orice grup creează noul tip sau noua clasă de material cu proprietăți noi. Funcționalizarea poate ajuta la separarea tuburilor semi-conductoare de cele metalice, pentru a purifica nanotuburile.Nanoshel lucrează la modificarea nanotuburilor de carbon cu diferite grupuri funcționale pentru a spori proprietățile, capacitatea CNT-urilor pentru aplicații mai noi. De asemenea, Nanoshel se ocupă comercial cu industriile care lucrează atât la CNT-uri, cât și la CNT-uri funcționalizate, conform cerinței.
alotropii carbonului: echipa de cercetare a oamenilor de știință de la Nanoshel lucrează la bateria SLAC. Ei încearcă să descopere un nou material electrolitic pentru încărcare rapidă și descărcare lentă. Noul material electrolitic poate fi organic sau anorganic. Echipa de cercetare utilizează compoziția predefinită a MWCNT pentru a spori puterea de stocare a bateriei. Scopul echipei noastre este de a sintetiza de mare putere și baterie de dimensiuni compacte și lucrăm la ea.