Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Процесс непрерывного роста УНТ. (a) Схема подвижной кремниевой подложки с нанесённым катализатором Fe/Al2O3 и роста на них нанотрубок. (b) Схема расположения нагревательных элементов и сопла, подающего газ-реагент. (c, d) Фотографии установки с боку и сверху, соответственно (см. также видео).
Рисунок 2. Оптимизированные скорости потока газов и температуры, требуемые для получения плотного массива УНТ. На первых двух участках происходит продувка гелием и водородом камеры для удаления всевозможных окислителей и посторонних веществ. Далее – подготовка катализатора и инициация синтеза нанотрубок, который занимает ~30 минут.
Рисунок 3. SEM-изображения УНТ вдоль направления роста при различных скоростях подачи подложки.
Рисунок 4. SEM-изображения тех же участков плотного массива, что и на Рисунке 2, УНТ при высоком увеличении.
Рисунок 5. (a) Данные рамановской спектроскопии УНТ при различных скоростях подачи подложки. (b) TEM-изображения УНТ, выращенной при скорости подложки 2.2 мм/с.

Масштабное производство нанотрубок

Ключевые слова:  CVD, MIT, нанотрубки

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

01 ноября 2009


Пожалуй, можно сказать, что углеродные нанотрубки (УНТ) за последние несколько лет превратились в символ нанотехнологий. УНТ, благодаря своим уникальных физико-химическим свойствам, являются наиболее перспективными материалами для огромного множества применений в электронике, композитных материалах, химических источниках тока и т.д. Упорядочение нанотрубок в материале играет немаловажную роль, так как именно этим и определяется, будет ли материал изотропным или же анизотропным по отношению к тем или иным свойствам (например, тепло- и электропроводности).

На сегодняшний день предложено несколько способов получения УНТ, однако наиболее эффективным для создания плотного массива нанотрубок является термохимическое осаждение из газовой фазы прекурсоров, содержащих углерод, которое катализируется наночастицами металлов (т.е. это фактически аналог метода CVD). Авторы работы, опубликованной в журнале Nanotechnology, основываясь на описанном выше методе синтеза УНТ, предложили метод практически промышленного синтеза нанотрубок. Он заключается в том, что кварцевая подложка с нанесёнными наночастицами катализатора Fe/Al2O3 (подробнее о катализе на наночастицах Fe здесь) продвигается с различными скоростями между двумя нагревательными элементами при подаче соответствующего источника углерода (этилен). На Рисунке 1 представлены изображения установки. На Рисунке 2 представлена зависимость T и скоростей потока компонентов газовой смеси от времени. Полученные при различных скоростях подложки (0, 0.22, 1.1, 2.2 мм/с) нанотрубки представлены на Рисунке 3-4; TEM-изображение и данные рамановской спектроскопии представлены на Рисунке 5. Стоит отметить, что подложку можно «разгонять» вплоть до 2.4 мм/с без видимых потерь в качестве синтезируемых нанотрубок, а высота такого плотного «леса» из нанотрубок достигает 1 см.

Учёные уверены, что описанный выше метод синтеза наиболее оптимален для крупномасштабного производства УНТ, однако требует дальнейшей оптимизации условий разложения исходной газовой смеси и роста нанотрубок.

Get the Flash Player to see this player.


Процесс роста УНТ (вид сбоку).
скачать встроить

Get the Flash Player to see this player.


Процесс роста УНТ (вид сверху).
скачать встроить



Комментарии
видеофайл появится в понедельник днём...
Да и без него хорошо
Хороший метод. Но по моему этот метод не нов. Вспомните Ломоносова: "кто видел из поваров чудака такого, который бы вертел очаг вокруг жаркого...". Это и понятно, очаг, в данном случае источник этилена должен быть неподвижным, и из него должно осаждаться на конвеерную ленту, только так можно "засыпать" мир нанотрубками. :)
Кстати, сами авторы пишут, что колеса они не изобрели, а просто сделали это колесо более округлым...
Просто и со вкусом.
ну вот, теперь всем всё понятно...
А в Тамбове каким методом УНТ делают (крупномасштабно)?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Неорганические гусеницы
Неорганические гусеницы

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.