В Сколтехе предложили способ оптимизировать производство углеродных нанотрубок — Naked Science
30.11.2020
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, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

Вчера, 17:21
Илья Ведмеденко

Одной из новинок международного авиационно-космического салона Airshow China 2021 станет разведывательно-ударный БПЛА CH-6. На показанных фотографиях его впервые можно рассмотреть детально.

Вчера, 12:04
Мария Азарова

Простой алгоритм действий, предложенный австралийским врачом и серфером, позволит избежать смертельных исходов, связанных с укусом акулы в область нижних конечностей.

Позавчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

21 сентября
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

Вчера, 17:21
Илья Ведмеденко

Одной из новинок международного авиационно-космического салона Airshow China 2021 станет разведывательно-ударный БПЛА CH-6. На показанных фотографиях его впервые можно рассмотреть детально.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: