يتم تصنيع الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) باستخدام طرق مختلفة.
والعملية التجارية الأكثر انتشاراً هي الترسيب الكيميائي للبخار (CVD).
وتشمل الطرق التقليدية الأخرى الاستئصال بالليزر والتفريغ القوسي.
وتتضمن عملية الترسيب الكيميائي بالترسيب القابل للذوبان استخدام مواد تغذية مختلفة، بما في ذلك أول أكسيد الكربون، ومؤخراً المواد الأولية الخضراء أو النفايات مثل التحلل الحراري للميثان وثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه بالتحليل الكهربائي في الأملاح المنصهرة.
شرح 5 تقنيات رئيسية
1. ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
الترسيب الكيميائي القابل للذوبان (CVD) هو الطريقة السائدة لتخليق الأنابيب النانوية الكربونية تجارياً.
وتنطوي هذه التقنية على تحلل غاز يحتوي على الكربون في درجات حرارة عالية، عادةً في وجود محفز معدني، لترسيب ذرات الكربون على ركيزة على شكل أنابيب نانوية.
وتؤثر معايير العملية مثل درجة الحرارة، والضغط، ومعدلات تدفق الغاز، وطبيعة المحفز بشكل كبير على جودة وإنتاجية الأنابيب النانوية النانوية.
2. الاستئصال بالليزر
تنطوي هذه الطريقة على استخدام ليزر عالي الطاقة لتبخير هدف من الجرافيت في غرفة ذات درجة حرارة عالية.
ويتكثف الكربون المتبخر لتكوين ألياف CNTs.
وتُعرف هذه التقنية بإنتاج نترات CNTs عالية الجودة ولكنها أقل جدوى من الناحية التجارية بسبب ارتفاع استهلاكها للطاقة وتكلفتها.
3. التفريغ القوسي
في تفريغ القوس الكهربائي، يتم تمرير تيار مباشر بين قطبين من الجرافيت في جو غازي وقائي.
وتؤدي الحرارة الشديدة الناتجة عن القوس إلى تبخير الأنود وتتكون النترات المدمجة من البخار.
هذه الطريقة قادرة أيضًا على إنتاج ألياف CNTs عالية الجودة، ولكنها تعاني من عيوب مماثلة للاستئصال بالليزر، بما في ذلك الاستهلاك العالي للطاقة وقابلية التوسع المحدودة.
4. الطرق المستجدة باستخدام المواد الأولية الخضراء أو النفايات
استكشفت التطورات الأخيرة استخدام المواد الأولية الخضراء أو النفايات لتخليق النيتروز النفثالينات المدمجة بهدف الحد من التأثير البيئي واستخدام مواد النفايات.
فالتحلل الحراري للميثان، على سبيل المثال، ينطوي على التحلل الحراري للميثان إلى هيدروجين وكربون صلب، والذي يمكن أن يشمل نترات النفثالينات المكلورة.
وتوفر هذه الطريقة مساراً محتملاً لالتقاط الكربون واستخدامه، وتحويل الغازات المسببة للاحتباس الحراري إلى مواد قيّمة.
وبالمثل، استُخدم التحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون في الأملاح المنصهرة لإنتاج النانوتينات المدمجة CNTs، على الرغم من استمرار المخاوف بشأن جودة المواد المنتجة.
5. تقنيات مبتكرة أخرى
بالإضافة إلى الأساليب المذكورة أعلاه، يستكشف الباحثون باستمرار تقنيات جديدة لتحسين تخليق النيتروز النفثالينات المدمجة.
وتشمل هذه التقنيات استخدام النظم البيولوجية، والطرق القائمة على البلازما، وغيرها من الأساليب الجديدة التي تهدف إلى تعزيز كفاءة واستدامة إنتاج النيتروز النفثالينات.
وتسلط هذه الأساليب الضوء على الأساليب المتنوعة لتخليق النفثالينات المكلورة CNT، ولكل منها مزاياها وتحدياتها.
يعتمد اختيار الطريقة على التطبيق المطلوب واعتبارات التكلفة والأثر البيئي.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
ارتقِ بأبحاثك في مجال الأنابيب النانوية مع حلول KINTEK SOLUTION المتطورة للتركيب من KINTEK SOLUTION!
بدءًا من تقنية CVD إلى تقنيات المواد الأولية الخضراء المبتكرة، نوفر مجموعة من المنتجات المتخصصة المصممة لتلبية الاحتياجات المتطورة لمشاريع تخليق الأنابيب النانوية المتناهية الصغر الخاصة بك.
ثق بخبرتنا في إطلاق الإمكانات الكاملة لتطبيقات الأنابيب النانوية الخاصة بك مع مراعاة الكفاءة والجودة والاستدامة.
استكشف مجموعتنا من أدوات وكواشف تخليق الأنابيب النانوية المتناهية الصغر - إنجازك القادم في انتظارك!
