سنتز نانولوله های کربنی با گزینش 90 درصدی محقق شد - مجله خزرکوه

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، محققان مرکز مواد کربنی چند بعدی در موسسه علوم پایه کره جنوبی به رهبری هنگ دیدگ پیروز به سنتز نوعی نانولوله کربنی با انتخاب گری 90 درصد شدند و نظریه جدیدی را برای شرح این سنتز گزینشی ارائه کردند.

نانولوله های کربنی فراوری شده نسبت به کربن از استحکام بالاتر و وزن کمتری برخوردار هستند. این محصول راهنمایی الکتریکی و گرمایی قابل توجهی داشته و برای استفاده در صنعت الکترونیک مناسب است.

در حالی که نانولوله های کربنی به عنوان ماده ای جذاب برای آینده درنظر گرفته شده است، اما سنتز کنترل شده آن ها هنوز چالشی بزرگ برای محققان محسوب می گردد. شکل نانولوله ها را می توان به لوله ای کاغذی تشبیه کرد که با چرخاندن کاغذ می توان چیدمان اتم ها را در نانولوله تغییر داد، این چرخش روی خواص نانولوله اثرگذار است.

در روشی مشابه، می توان با رول کردن ورق کاغذ در جهت های مختلف نسبت به محور کاغذ اقدام به فراوری نانولوله ها کرد.

رسوب شیمیایی از فاز بخار (CVD) یکی از روش های فراوری نانولوله های کربنی است که در آن از ترکیبات نانوذرات فلزی به همراه پیش ماده حاوی کربن در کوره استفاده می گردد. نانوذرات به عنوان کاتالیست منجر به تسریع رشد نانولوله های کربنی می گردد.

در این پروژه محققان از رشد پایدار نانولوله های کربنی با پشتیبانی اکسید منیزیم و نانوذرات کبالت استفاده کردند که در دمای 700 درجه سانتی گراد انجام شد. تعجب آور بود که میزان رشد نانولوله ها به اندازه ذرات کاتالیزور بستگی داشت که این موضوع با درک پیشین آن ها درباره رشد نانولوله های کربنی همخوانی نداشت.

اتم های کربنی که روی سطح کاتالیست نشست نموده اند یا توسط عوامل اچ کننده نظیر دی اکسیدکربن و آب زدوده و یا به سایت فعال نانولوله کربنی متصل می شوند. پژوهشگران دریافتند که سرعت رشد به قطر لوله ها و نسبت مساحت سطحی کاتالیست بستگی دارد.

این گروه به عوامل قبلی، سه عامل دیگر را در رشد نانولوله ها اضافه کردند: نرخ لایه نشانی پیش ماده، نرخ زدایش کربن توسط عوامل اچ کننده و نرخ وارد شدن کربن به دیواره نانولوله های کربنی.