hem ” Carbon Allotropes
Carbon Allotropes
Carbon allotropes: en kolatom kan bilda olika typer av allotropes. I 3D-strukturer är diamant och grafit allotroperna av kol. Kol bildar också lågdimensionella (2D, 1D eller 0D) allotroper kollektivt kända som kolnanomaterial. Exempel på sådana nanomaterial är 1D-kolnanorör (CNTs) och 0D fullerener. I listan över kolnanomaterial är grafen känd som 2D enda lager av grafit.
kol allotroper: Kol, det vanliga elementet i organiska föreningar, är känt för att existera i två allotropa former, diamant och grafit. 1985 upptäcktes en tredje form av kol som kallas fullerener. Fullerener är stora kolburmolekyler som anses vara tredimensionella analoger av bensen. Den vanligaste formen av fullerener är Buckminster fulleren (C60) med 60 kolatomer anordnade i en sfärisk struktur. En C60-molekyl, även känd som Buckyball eller Buckminsterfullerene, är ca 7 kg i diameter. C60-molekyler kondenserar för att bilda ett fast ämne av svagt bundna molekyler. Detta kristallina tillstånd kallas fulleriter.
cnt-struktur-nanoshel
kolnanorör (CNTs) görs genom att rulla upp av ark av grafen till en cylinder. Dessa nanostrukturer är konstruerade med Längd-till-diameterförhållande upp till (1,32 108 oc):1 som är betydligt större än något annat material. Som namnet antyder är nanorörets diameter i storleksordningen få nanometer, medan de kan vara upp till 18 centimeter långa. CNTs är mest lovande kandidater inom nanoelektronik, särskilt för sammankopplingsapplikationer. Metalliska CNTs har väckt mycket forskningsintresse för deras tillämplighet som VLSI-sammankopplingar på grund av hög termisk stabilitet, hög värmeledningsförmåga och stor strömbärande förmåga. En CNT kan bära strömtäthet över 103 MA / cm2, vilket kan förbättra den elektriska prestandan samt eliminera Elektro migration tillförlitlighet oro som plågar nuvarande nanoskala Cu sammankopplingar.
både CNTs och GNRs (graphene nano ribbons) kan förstås som strukturer härledda från ett grafenark. Ett grafenark är ett enda lager av kolatomer packade i 2D-bikakegitterstruktur. CNT, betraktat som upprullat grafenark, har kanterna på arkfogen tillsammans för att bilda en sömlös cylinder. CNTs kan klassificeras till zigzag-och fåtöljstrukturer.
för fåtölj CNTs är kirala index n1 och n2 lika för zigzag CNTs, n1 eller n2 = 0. För andra indexvärden är CNTs kända som chiral. Beroende på deras olika strukturer kan CNTs uppvisa metalliska eller halvledande egenskaper. Fåtölj CNTs är alltid metalliska, medan zigzag CNTs är antingen metalliska eller halvledande i naturen. Statistiskt sett kommer en naturlig blandning av CNTs att ha 1/3rd metalliska och 2/3rd halvledande chiraliteter. Beroende på antalet koncentriskt upprullade grafenark klassificeras CNTs också till enkelväggiga (SWNT), dubbelväggiga (DWNT) och multiwalled CNTs (MWNT). Strukturen av SWNT kan konceptualiseras genom att förpacka ett enatomtjockt lager av grafen i en sömlös cylinder. MWNT består av två eller flera antal upprullade koncentriska lager av grafen. DWNT betraktas som en speciell typ av MWNT där endast två koncentriskt rullade upp grafen ark är närvarande.
syntes av kolnanorör
Kolallotroper: kemisk ångavsättning är metoden med mest löfte för massproduktion av kolnanorör. Den arbetar vid mycket lägre temperaturer och producerar nanorör i större mängder än bågutsläpp eller laserförångning.
Nanoshel är mästaren av syntes av flerväggiga kolnanorör (MWNTs) och enkelväggiga kolnanorör (SWNTs) genom den katalytiska kemiska ångavsättningen. Kolnanorör (CNTs) är unika nanostrukturer med anmärkningsvärda elektroniska och mekaniska egenskaper och har lockat enormt intresse över hela världen. Katalytisk kemisk ångavsättning (CCVD) är för närvarande den mest lovande tekniken för att producera kolnanorör (CNTs) i stor skala, låg kostnad och på en dedikerad plats på ett substrat. Metoden består i sönderdelning av en kolinnehållande gas över en stödd katalysator. I motsats till de rikliga typerna av kolkällor som används för tillväxt av CNTs, är deras syntes begränsad till kolkällans termiska sönderdelningsreaktion. Optimeringen av tillväxtparametrar förblir mestadels empirisk.
Arc-avdunstning syntes, även känd som elektrisk ljusbågsutladdning, har länge varit känd som den bästa metoden för att syntetisera fullerener, och det genererar också kolnanorör av högsta kvalitet. Nanoshel syntetiserar också flerväggiga kolnanorör (MWNTs) och enkelväggiga kolnanorör (SWNTs) genom arc-urladdningsmetoden. Bågens höga temperatur möjliggör bildandet av CNTs av en mycket hög strukturell kvalitet som är lämplig för grundforskning. De uppvisar ofta egenskaper, nära de som förutses av teorin.
funktionalisering av CNTs
som en följd av deras ovanliga fysikaliska egenskaper och stor applikationspotential har kolnanorör lockat intresse för forskare.
Mer, de potentiella applikationerna kräver en utökad funktionalisering av kolnanorör för att göra dem processbara och att ställa in deras egenskaper funktionalisering av CNTs med vilken grupp som helst skapar den nya typen eller den nya klassen av material med nya egenskaper. Funktionalisering kan också hjälpa till att separera halvledande rör från metalliska, för att rena nanorör.
Nanoshel arbetar med modifieringen av kolnanorör med olika funktionella grupper för att förbättra egenskaperna, förmågan hos CNTs för nyare applikationer. Nanoshel handlar också kommersiellt om industrier som arbetar på både CNTs och functionalized CNTs enligt kravet.
kol Allotropes: forskargrupp av forskare vid Nanoshel arbetar med SLAC-batteri. De försöker upptäcka nytt elektrolytmaterial för snabb laddning och långsam urladdning. Nytt elektrolytmaterial kan vara organiskt eller oorganiskt. Forskargrupp använder MWCNT: s på fördefinierad sammansättning för att förbättra batteriets lagringskraft. Syftet med vårt team är att syntetisera hög effekt och kompakt storlek batteri och vi arbetar på det.