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

 

Проекты эмблемы Интернет-олимпиады
Проекты эмблемы Интернет-олимпиады

4 февраля объявили лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке»
4 февраля в здании Минобрнауки РФ состоялась торжественное награждение лауреатов V Всероссийской премии «За верность науке». 11 научно-просветительских проектов были отмечены престижной наградой.

Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии
5 февраля в Московском университете в Шуваловском корпусе МГУ состоится Всероссийский съезд учителей и преподавателей химии, посвященный Международному году Периодической таблицы химических элементов, начало - 10 часов.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Самые необычные таблицы Менделеева на выставке Международного года Периодической таблицы химических элементов

6-8 февраля в Российской академии наук состоялось торжественное открытие Международного года периодической таблицы химических элементов в России и приуроченная к этому масштабная интерактивная выставка

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.