يتم تصنيع الأنابيب النانوية الكربونية باستخدام تقنيات مختلفة، لكل منها معاييرها وظروفها الفريدة التي تؤثر على جودة وخصائص الأنابيب النانوية الكربونية المنتجة.
ما هي تقنيات الأنابيب النانوية الكربونية؟ شرح 4 طرق رئيسية
1. ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
الترسيب الكيميائي بالترسيب بالبخار الكيميائي هو العملية التجارية السائدة لإنتاج الأنابيب النانوية النانوية الكربونية.
وتتضمن تحلل الغازات الهيدروكربونية على محفز في درجات حرارة عالية.
ويمكن تعديل هذه العملية لاستخدام مواد وسيطة مختلفة، بما في ذلك أول أكسيد الكربون والمواد الأولية الخضراء أو النفايات مثل الميثان أو ثاني أكسيد الكربون الذي يتم التقاطه عن طريق التحليل الكهربائي في أملاح منصهرة.
وتسمح عملية التفريغ القابل للذوبان بالقنوات القابلة للذوبان بالتحكم في قطر ومحاذاة النانوتينات ثلاثية الأبعاد عن طريق ضبط بارامترات مثل وقت المكوث ومعدل التدفق وضغط النمو.
2. الترسيب الكيميائي بالبخار المعزز بالبلازما (PECVD)
الترسيب بالبخار الكيميائي المعزز بالبلازما هو نوع أكثر تعقيدًا من الترسيب بالبخار الكيميائي المدمج الذي يستخدم البلازما لتعزيز التفاعلات الكيميائية.
وتسمح هذه الطريقة بنمو أنابيب النفثالينات ثلاثية الأبعاد في درجات حرارة منخفضة.
ونجح هوفمان وآخرون في جامعة كامبريدج في تنمية ألياف نانوية متراصفة عموديًا عند درجة حرارة 120 درجة مئوية باستخدام الأسيتيلين كغاز هيدروكربوني.
وتتأثر عملية PECVD بالعديد من العوامل بما في ذلك كيمياء البلازما وتأثيرات المجال الكهربائي وكيمياء السطح، والتي تملي خصائص نمو الألياف النانوية المتناهية الصغر.
3. الاستئصال بالليزر وتفريغ القوس الكهربائي
هاتان طريقتان تقليديتان لتخليق CNT.
يتضمن الاستئصال بالليزر تبخير الكربون باستخدام شعاع الليزر.
ويستخدم تفريغ القوس الكهربائي قوسًا كهربائيًا بين قطبين من الجرافيت لإنتاج بخار الكربون.
يمكن أن تنتج كلتا الطريقتين نترات CNTs عالية الجودة ولكنهما أقل قابلية للتحكم والتوسع مقارنةً بطرق التفريغ القابل للتفريغ القوسي.
4. التقنيات والمواد الأولية الناشئة
هناك بحوث جارية حول استخدام المواد الأولية الخضراء أو النفايات لإنتاج النفثالينات المكلورة.
فالتحلل الحراري لغاز الميثان، على سبيل المثال، يحلل الميثان إلى هيدروجين وكربون صلب، بما في ذلك النفثالينات المدمجة.
ولا يقتصر هذا النهج على إنتاج النانوتينات النفثالينات المكلورة فحسب، بل يساعد أيضًا في عزل الكربون، مما يقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
ولكل تقنية من هذه التقنيات مزاياها وتحدياتها، حيث تُعد تقنية التفكيك القابل للذوبان في الكربون باستخدام CVD وPECVD الأكثر اعتمادًا نظرًا لقابليتها للتطوير والتحكم في خصائص النفثالينات المكلورة.
ومع ذلك، فإن اختيار التقنية يعتمد على متطلبات التطبيق المحددة والخصائص المرغوبة للنفثالينات المدمجة CNTs.
مواصلة الاستكشاف، استشر خبرائنا
أطلق العنان لإمكانات مشاريعك في مجال تكنولوجيا النانو معحل Kintekشريكك النهائي في تخليق المواد المتقدمة.
سواءً كنت تتقن عملية التفريغ القابل للذوبان CVD أو PECVD أو الاستئصال بالليزر أو التفريغ القوسي، فإن معداتنا المتطورة ومواد التغذية المصممة بخبرة مصممة لتلبية المتطلبات الفريدة لأبحاثك وإنتاجك للنانوتينات النفثالينات المدمجة.
من قابلية التوسع إلى التحكم في خواص CNT، ثق فيحل kintek للمواد التي تدفع الابتكار إلى الأمام.
ارتقِ بقدرات مختبرك اليوم!
