Yöntem makalesi

Tek duvarlı Karbon Nanotüpler Eşzamanlı Sentezi ve Manyetik geliştirilmiş Arc Plazma Grafen

DOI:

10.3791/3455

⸱

2 Şubat 2012

 ,  ,  , 
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The George Washington University

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Anodik ark deşarjı çeşitli karbon nanoyapıların sentezlemek için en pratik ve verimli yöntemlerden biridir. Ark kontrol edilebilirlik ve esnekliğini artırmak için, homojen olmayan bir manyetik alan, büyük ölçekli grafen gevreği ve yüksek saflıkta tek duvarlı karbon nanotüpler, tek adımlı bir sentez süreci ile tanıştı.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWCNT) ve grafen Karbon nanoyapıların günümüzde moleküler sensörler, alan etkili transistör ve süper ince ve esnek 1-4 elektronik cihazlar için çok umut verici bir uygulama nedeniyle bilim adamları bir tufan ilgi çekmektedir . Anodik ark deşarjı anot malzemesi erozyon tarafından desteklenen gelişmekte olan yapıları göreceli olarak daha yüksek sıcaklıkta, belirli bir denge dışı süreçler ve yüksek karbon malzemenin bir akını sağlayabilir en pratik ve en etkili yöntemlerden biri, ve dolayısıyla- sentezlenmiş ürünler birkaç yapısal kusurlar ve daha iyi kristallik var.

Ark deşarjı karbon nanoyapıların sentezini kontrol edilebilirlik ve esnekliği artırmak, manyetik alanlar ark plazmasının güçlü manyetik yanıtlarına göre sentez işlemi sırasında uygulanan olabilir. Gösterildi manyetik gelişmiş ark discharge gibi grafen sentezi 8 yol, SWCNT 5 ortalama uzunluğu artırmak, metalik katalizör parçacıklarını ve karbon nanotüpler 6 çapı dağılımı dar, metal ve yarı iletken karbon nanotüpler 7 oranı değiştirebilir .

Ayrıca, homojen olmayan bir manyetik alan yay mevcut normal bileşeni ile tanıştığında, plazmalar jet J × B yönde boyunca Lorentz kuvveti oluşturmak ve karbon iyon parçacıkların etkin bir şekilde sağlanabilmesi yapmak ve vurgulamak faydalı olacaktır örnekler ısı akısı. Sonuç olarak, aynı anda, büyük ölçekli grafen gevreği ve yüksek saflıkta tek duvarlı karbon nanotüpler bu yeni manyetik gelişmiş anodik ark yöntemi ile üretildi. Arc görüntüleme, taramalı elektron mikroskobu (SEM), transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve Raman spektroskopisi karbon nanoyapıların karakterizasyonu analiz istihdam edilmiştir. Bu bulgular;fırsatlarının geniş spektrumlu yay koşullarını kontrol yoluyla plazmalardaki üretilen nanoyapıların özellikleri ile işlemek için.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Anot hazırlık

  1. Ölçek nikel tozu (% 99.8, 300 mesh) ve katalizör tozu olarak 4.2:1 molar radyo göre itriyum tozu (% 99.9, 40 mesh).
  2. Çok iyi katalizör tozu (% 99,9995, 200 mesh), grafit tozu ile karıştırın. Karışık toz sıkıca içi boş grafit çubuk (5 mm dış çaplı, 2.5 mm iç çapı ve 75 mm uzunluğunda) içine doldurun. Ni: C toplam molar radyo emin olun Y anot çubuk 94.8:4.2:1. SWCNT 9 sentezlemek için optimum oranıdır.
  3. Katot çubuk (saf grafit, 13 mm çap) ve silindirik odasının içine doldurulmuş anot çubuk (paslanmaz çelik, 152 mm çapında ve 254 mm uzunluğunda) yükleyin. Yaklaşık 3 mm katot ve anot arasındaki boşluk mesafeyi ayar....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Interelectrode boşluğu daimi mıknatıs alttan h = 75 mm uzaklıkta yerleştirilir olduğu durumda, Şekil 1b ve 1d gösterilen görüntü kareleri, mıknatıs pozisyon değişimi (mıknatıs kayma test dikkat edilmelidir Şekil 1c gösterildiği J × B kuvvet yönünde karşılık gelen x-yönünde ark jet akış sapma z-ekseni üzerinde mıknatıs dönüm) sonuçları boyunca. Aynı zamanda yay plazma sütun geometri anot nikel katalizör kaldırarak değişmedi olduğu gözlendi. Bu manyetik alan etkisi nikel .......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz ifşa etmek başka bir şey var.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Plazma Bilim ve Teknoloji NSF / DOE Ortaklığı tarafından desteklenen (NSF Hibe No CBET-0.853.777 ve DOE Grant No DE-SC0001169), STTR Faz I projesi (NSF STTR FAZ I No.1010133). Yazarlar, yay deneyleri destekleyen Fusion Enerji Bilimler Office tarafından desteklenen PPPL Offsite Araştırma Programı teşekkür etmek istiyorum.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Özel reaktifler ve ekipman Tablo:

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Reaktifi Adı Şirket Katalog numarası Yorumlar (isteğe bağlı)
Metanol Acros Organics 423950010
Nikel tozu Alfa Aesar 10581
Yttrium toz Acros Organics 318060050
Grafit toz Alfa Aesar 40799
Hollow grafit çubuk Satürn Sektörler POCO EDM 3
Sürekli mıknatıs McMaster-Carr 57315K51
Molibden levha Dingqi Sci. ve Tech. 080504-11
Ultrasonik
dismembrator 		Fisher Scientific Model 150T
Hall-etkisi Gaussmetre AI Model 100
Kaynak güç kaynağı Miller Electric Altın Yıldız 600SS
Vakum pompası J / B DV-85N
SEM Zeiss LEO 1430VP
TEM JEOL 1200 EX
Raman Horiba HR800

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Dai, H. J. Electrical transport properties and field effect transistors of carbon nanotubes. Nano. 1, 1-13 (2006).
  2. Lai, K. W. C., Xi, N., Fung, C. K. M., Chen, H. Z., Tarn, T. J. Engineering the band gap of carbon nanotube for infrared sensors. Applied Physics L....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Grafen SenteziArk De arj Y ntemiKarbon Nanoyap SenteziGe irimli Elektron MikroskobuTaramal Elektron MikroskobuRaman Spektroskopi AnaliziSay sal Manyetik Alan Sim lasyonuMolibden Levha Substrat

İlgili makaleler