В Сколтехе предложили способ оптимизировать производство углеродных нанотрубок — Naked Science
6 минут
Сколтех

В Сколтехе предложили способ оптимизировать производство углеродных нанотрубок

4.2

Ученые Сколтеха исследовали способ ввода катализатора, который применяется при изготовлении углеродных нанотрубок с помощью классического метода химического осаждения из газовой фазы (CVD). Исследователи предложили «простой и элегантный» способ повысить эффективность синтеза нанотрубок, открывающий перспективы для разработки более экономичных и доступных технологий на основе нанотрубок.

В Сколтехе предложили способ оптимизировать производство углеродных нанотрубок / ©Getty images

Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal. Однослойные углеродные нанотрубки (ОУНТ), представляющие собой свернутый в бесшовный цилиндр из листа графена толщиной в один атом, имеют широкий потенциал применения в таких областях, как материаловедение и электроника. При этом ключевой аспект развития этой технологии — оптимизация CVD метода получения нанотрубок, когда частицы металлического катализатора используются для «экстракции» углерода из газовой среды и выращивания нанотрубок.

«Для получения углеродной нанотрубки из исходного сырья необходимо добиться четкой согласованности между десятками параметров реактора. Формирование углеродных нанотрубок – очень сложный процесс. Несмотря на то, что его изучением занимаются уже достаточно давно, он до сих пор таит в себе много секретов», − рассказывает профессор Сколтеха и адъюнкт-профессор кафедры химии и науки о материалах Университета Аалто (Финляндия) Альберт Насибулин.

В последнее время предлагалось множество способов повышения каталитической активности с целью увеличения объемов производства ОУНТ с требуемыми свойствами. Профессор Насибулин и его коллеги сосредоточили свое внимание на способе ввода паров ферроцена, предшественника катализатора, внутри реактора.

Для получения углеродных нанотрубок ученые применили аэрозольный метод CVD, используя в качестве источника материала монооксид углерода. В процессе формирования трубок контролировали производительность синтеза и характеристики ОУНТ (в частности, диаметр трубки) в зависимости от скорости ввода катализатора и концентрации углекислого газа, который использовали для тонкой настройки параметров процесса.

В итоге исследователи пришли к выводу, что «регулируя расход газа через инжектор, можно до девяти раз увеличить производительность синтеза при сохранении большинства характеристик ОУНТ», таких как диаметр трубки, процент дефектных нанотрубок и электрическая проводимость пленки.

«Цель любой технологии заключается в повышении эффективности. При изготовлении нанотрубок методом CVD, как правило, не уделяют должного внимания эффективности использования катализатора. Мы же, напротив, считаем, что решение этой задачи открывает широкие перспективы для создания улучшенных технологий. Данная работа — первый шаг на пути к достижению этой цели», − отмечает один из авторов статьи, старший научный сотрудник Сколтеха Дмитрий Красников. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Позавчера, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

Сегодня, 13:13
4 минуты
Ольга Иванова

К такому выводу пришли ученые из Японии и США. Они выяснили, что грызуны и свиньи способны использовать кишечник для дыхания, подобно некоторым морским организмам. Такие наработки в условиях стационара, возможно, даже могли бы помочь людям, частично утратившим способность дышать легкими.

Позавчера, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Позавчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: