1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Устрій вуглецевої нанотрубки

Устрій вуглецевої нанотрубки

Нанотрубки представляють протяжні циліндричні структури вуглецю, які можуть мати довжину до декількох сантиметрів і діаметр від одного до декількох десятків нанометрів. У той же час сьогодні є технології, які дозволяють сплітати їх в нитки необмеженої довжини. Вони можуть складатися з однієї або декількох графенових площин, згорнутих в трубку, які зазвичай закінчуються напівсферичної головкою.

Діаметр нанотрубок складає кілька нанометрів, тобто кілька мільярдних часток метра. Стінки вуглецевих нанотрубок виконані з шестикутників, в вершинах яких знаходяться атоми вуглецю. Трубки можуть мати різний тип будови, саме він впливає на їх механічні, електронні та хімічні властивості. Одношарові трубки мають менше дефектів, в той же час після відпалу при високій температурі в атмосфері інертного вдається отримати і бездефектні варіанти трубок. Багатошарові нанотрубки відрізняються від стандартних одношарових істотно більш широким розмаїттям конфігурацій і форм.

Синтезувати нанотрубки можна різними способами, але найбільш поширеними є:
Дугового розряд. Метод забезпечує отримання нанотрубок на технологічних установках для вироблення фулеренів в плазмі дугового розряду, який горить в атмосфері гелію. Але тут застосовуються інші режими горіння дуги: більш високий тиск гелію і низькі щільності струму, а також катоди більшого діаметра. У катодному осаді знаходяться нанотрубки довжиною до 40 мкм, вони ростуть перпендикулярно від катода і об’єднуються в циліндричні пучки.

Метод лазерної абляції. Метод базується на випаровуванні мішені з графіту в спеціальному високотемпературному реакторі. Нанотрубки утворюються на охолодженої поверхні реактора у вигляді конденсату випаровування графіту. Даний метод дозволяє переважно отримувати одношарові нанотрубки з контролем необхідного діаметра за допомогою температури. Але вказаний метод істотно дорожче інших.

Хімічне осадження з газової фази. Даний метод передбачає підготовку підкладки з шаром каталізатора – це можуть бути частинки заліза, кобальту, нікелю або їх комбінацій. Діаметр нанотрубок, вирощених зазначеним способом, буде залежати від розміру використовуваних частинок. Підкладка нагрівається до 700 градусів. Для ініціації росту нанотрубок вводяться в реактор Углеродосодержащий газ і технологічний газ (водень, азот або аміак). Нанотрубки ростуть на ділянках каталізаторів з металу.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Паливо