Ultimate magazine theme for WordPress.

دانشمندان جنگل نانولوله های کربنی را بسیار بیشتر از گیاهان دیگر رشد می دهند

0

دانشمندان جنگل نانولوله های کربنی را بسیار بیشتر از گیاهان دیگر رشد می دهند

 

دانشمندان جنگل نانولوله های کربنی را بسیار بیشتر از گیاهان دیگر رشد می دهند
دانشمندان از ژاپن راهی را برای اطمینان از طول عمر بیشتر کاتالیزور و سرعت رشد بالاتر ، ایجاد جنگل CNT ارائه داده اند که هفت برابر بیشتر از هر آرایه CNT موجود است. اعتبار: دانشگاه واصدا

دانشمندان جنگل نانولوله های کربنی را بسیار بیشتر از گیاهان دیگر رشد می دهند امروزه بسیاری از صنایع ، از جمله اپتیک ، الکترونیک ، تصفیه آب و تحویل دارو ، در مقیاس بی سابقه ای با رول های عرض نانومتری ورق گرافیت به شکل لانه زنبوری به نام نانولوله های کربنی (CNTs) نوآوری دارند. ویژگی هایی مانند وزن سبک ، ساختار مناسب ، مقاومت مکانیکی بی نظیر ، رسانایی های حرارتی و الکتریکی برتر و پایداری ، CNT ها را نسبت به سایر گزینه های مواد ، یک درجه بالاتر می کند. با این حال ، برای تأمین تقاضای صنعتی در حال افزایش ، تولید آنها باید دائماً افزایش یابد و چالش اصلی استفاده از CNT ها در این امر است.

دانشکده ها : در حالی که دانشمندان توانسته اند CNT های جداگانه را به طول تقریبی ۵۰ سانتی متر پرورش دهند ، اما هنگام آرایه ها یا جنگل ها ، سقف آنها در حدود ۲ سانتی متر برخورد می کند. این به این دلیل است که قبل از رشد بیشتر CNT ها در یک جنگل ، کاتالیزور که عامل اصلی رشد CNT است ، غیرفعال شده و یا تمام می شود ، هزینه های پولی و مواد اولیه تولید CNT را بالا می برد و تهدید می کند که استفاده صنعتی آن را محدود می کند.

اکنون ، یک استراتژی شکست سقف توسط تیمی از دانشمندان از ژاپن طراحی شده است. در مطالعه خود که در Carbon منتشر شده است ، این تیم رویکرد جدیدی به یک روش معمول ارائه می دهد که جنگل های CNT را با طول رکورد تولید می کند: ۱۴ ~ سانتی متر – هفت برابر بیشتر از حداکثر قبلی. Hisashi Sugime ، استادیار دانشگاه Waseda ، که تیم را هدایت می کرد ، توضیح می دهد ، “در روش مرسوم ، CNT ها به دلیل تغییر ساختاری تدریجی در کاتالیزور ، رشد را متوقف می کنند ، بنابراین ما بر توسعه یک روش جدید متمرکز شدیم که این تغییر ساختاری را سرکوب کند و به CNT ها اجازه می دهد تا برای مدت طولانی تری رشد کنند. “

این تیم برای شروع بر اساس یافته های خود در یک تحقیق قبلی یک کاتالیزور ایجاد کردند. آنها یک لایه گادولینیوم (Gd) به کاتالیزور متداول آهن-آلومینیوم اکسید (Fe / Al ۲ O x ) اضافه شده بر روی یک بستر سیلیکون (Si) اضافه کردند. این لایه Gd تا حدی از خراب شدن کاتالیزور جلوگیری کرده و به جنگل اجازه می دهد تا طول آن حدود ۵ سانتی متر رشد کند.

اگرچه جنگل های نانولوله کربنی به سختی و با روش های مرسوم رشد می کنند ، اما با کمی تغییر در تکنیک می توان اوضاع را به طرز چشمگیری تغییر داد. اعتبار: Hisashi Sugime ، دانشگاه Waseda

برای جلوگیری بیشتر از خراب شدن کاتالیزور ، تیم کاتالیزور را در محفظه اصلی خود قرار داد که محفظه رسوب بخار شیمیایی گاز سرد (CVD) است. در آنجا ، آنها آن را تا دمای ۷۵۰ درجه سانتیگراد گرم کردند و با غلظت های کمی (قسمت در میلیون) دمای اتاق بخارات Fe و Al تأمین کردند.

این باعث می شود کاتالیزور به مدت ۲۶ ساعت قدرت خود را حفظ کند و در این زمان یک جنگل انبوه CNT می تواند تا ۱۴ سانتی متر رشد کند. تجزیه و تحلیل های مختلف برای توصیف CNT های رشد یافته نشان داد که از خلوص بالا و قدرت رقابتی برخوردار هستند.

این دستاورد نه تنها موانع استفاده گسترده صنعتی از CNT ها را برطرف می کند بلکه در تحقیقات علوم نانو را نیز باز می کند. “این روش ساده اما بدیع که با تأمین منابع بخار سطح ppm به شدت طول عمر کاتالیزور را طولانی می کند ، برای بصیرت دارد کاتالیزور مهندسی در زمینه های دیگر مانند پتروشیمی و رشد کریستال نانومواد ، “Sugime می گوید. “دانش موجود در این زمینه می تواند برای تبدیل یک نانومواد به یک واقعیت فراگیر مهم باشد.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.