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DOI : 10.2240/azojono0126

Adaptando la Mojabilidad de los Polvos de Nanotube del Carbón, de los Papeles Bucky y de Nanofibers Verticalmente Alineado

DESYGN las TIC - Edición Especial

Diseño, Síntesis e Incremento de Nanotubes para la Tecnología Industrial

Uwe Vohrer, Justin Holmes, Zhonglai Li, AunShih, Pagona Papakonstantinou, Manuel Ruether y Werner Blau

Derechos De Autor AZoM.com Pty Ltd.

Esto es un artículo del Sistema de las Recompensas del Acceso Abierto del AZo (AZo-REMOS) distribuido de conformidad con los AZo-REMOS http://www.azonano.com/oars.asp que el uso sin restricción de los permisos proporcionó al trabajo original se cita pero se limita correctamente a la distribución y a la reproducción no comerciales.

Sometido: 6 de noviembre de 2007th

Asentado: 16 de noviembre de 2007th

Temas Revestidos

Extracto

Palabras Claves

Introducción

Experimental

Producción de Carbón Nanotubes

Producción de CNTs Crecido Alineado

Tratamiento del Plasma

Métodos Analíticos

Resultados y Discusión

Producción De Papel Bucky

Tratamiento del Plasma de Papeles Bucky

Tratamiento del Plasma de CNTs Crecido Alineado

Conclusiones

Acuse De Recibo

Referencias

Detalles del Contacto

Extracto

Dentro del proyecto de investigación de DESYGN-IT, financiado por la Comisión Europea, los nanotubes del carbón (CNT) fueron investigados bajo la forma de polvo, crecido verticalmente en un substrato del Si y como las hojas o esteras de CNT, remitidas sobre todo en cuanto al “papel bucky”. Debido a su naturaleza, functionalization o cambio hidrofóbico e inerte de nanotubes puede ser necesario optimizarlos para las aplicaciones deseadas. El tratamiento del licenciamiento de resplandor de la presión inferior fue investigado en términos de su capacidad de aumentar la mojabilidad de los papeles bucky producidos de polvos emparedados multi de los nanotubes del carbón (MWNT). Los papeles bucky de Hydrophilized se requieren para su uso como actuadores en una solución del electrólito o un substrato para los cultivos celulares. La apertura de los casquillos de extremo de CNTs crecido alineado basado en el tratamiento del plasma era un segundo objetivo. Los materiales como-producidos del nanotube del carbón (polvo, papel bucky, estructuras alineadas) así como las muestras tratadas plasma fueron caracterizados por las técnicas analíticas superficiales como SEM, ESCA, TGA, APUESTA para encontrar que el parámetro optimizado fija. Usando el oxígeno que contenía plasmas, el aumento en la mojabilidad de las esteras de CNT podía ser mostrado con éxito. La polimerización del Plasma de un monómero del carbofluorine sobre un papel bucky lleva a las superficies superhydrophobic. Encontramos que bajo parámetros apacibles de la oxidación sigue habiendo la alineación vertical de MWNTs sin cambiar mientras que condiciones más duras destruyen la dimensión de una variable de CNT sin la apertura de los casquillos de extremo.

Palabras Claves

Caracterización, nanotube del carbón, papel bucky, tratamiento del plasma, functionalization, ESCA

Introducción

Desde entonces su descubrimiento, los nanotubes del carbón se han anunciado como el nuevo material de la maravilla del futuro. Sus propiedades mecánicas y electrónicas notables los destinan para desempeñar un papel principal en toda clase de nanotecnologías y de electrónica molecular [1, 2, 3]. Por lo menos dos obstáculos importantes tienen que ser vencidos para satisfacer este potencial. Primero, la manipulación de tubos individuales es en el mejor de los casos el hoy difícil, que previene la producción en masa de dispositivos. En Segundo Lugar, la capacidad de ajustar las diversas propiedades del material para adaptarse a aplicaciones determinadas tiene que ser lograda. Así hay una necesidad de desarrollar las técnicas del functionalization para la manipulación del poste-incremento de las propiedades de los nanotubes [4, 5].

Por ejemplo la aplicación de nanotubes como refuerzos en compuestos del polímero, los substratos para el cultivo celular, los sensores, los actuadores y los emisores del campo con los nanotubes como-crecidos es tecnológico difícil debido a la naturaleza nonreactive e hidrofóbica (solubilidad limitada en disolventes orgánicos), al noncleanliness relativo de su superficie (presencia de una capa amorfa del carbón), y a la aglomeración natural del CNTs en manojos. Para superar estos problemas, una modificación de los nanotubes del carbón cambiando su composición química superficial ha demostrado ser eficiente.

Functionalizing los nanotubes del carbón con varios grupos funcionales se conoce para aumentar su reactividad química y se puede utilizar como punto de partida para la modificación química adicional. Varios métodos tales como substancia química [6, 7, 8, 9], embalaje electroquímico [10], del polímero [11], y tratamiento del plasma se han aplicado para modificar la superficie de CNT. Dai y otros describe la apertura de los nanotubes crecidos alineados capsulados por los nanorods del FE vía la aguafuerte2 del HO-plasma, así como la deposición de la acetaldehyd-plasma-activación y de la polímero-película [12, 13]. Además de eso, otras películas como PMMA [14] o el pirrol [15] se han depositado. El functionalization de CNTs se ha explorado e.g usando el hidrógeno [16], el nitrógeno [17], el amoníaco [18], plasmas2 de O/Ar [19], 2 de O [20], 4 de los CF [21, 22], o6 de SF [23]. Crucial, porque uso de las matrices del nanotube en dispositivos de la emisión y del sensor de campo hemos mostrado que el functionalization del plasma [24] puede preservar la alineación vertical de las matrices del nanotube del carbón.

Los finales de los nanotubes o de los nanofibers verticalmente alineados del carbón como sintetizado son capsulados normalmente por una partícula encapsulada carbón del catalizador. Para activar la inserción de las moléculas de la huésped (DNA, grabado de pistas del hidrógeno) la apertura de los extremos de nanotubes se desea. Los diversos métodos usados hasta ahora se basan en tres principios (i) que la disolución química mojada (ii) mechanichal se rompe hacia arriba o (ii) burning ayudado oxígeno de alta temperatura. Sin Embargo tales métodos son acompañados por efectos perjudiciales de destruir la alineación vertical y la estructura electrónica de los nanotubes.

En este papel señalamos un método rápido y respetuoso del medio ambiente del licenciamiento de resplandor de la presión (LPGD) inferior para preparar los papeles bucky del nanotube del carbón con mojabilidad controlable. También señalamos sobre el efecto de la temperatura ambiente LPGD sobre la morfología y la química de la superficie de los nanofibers verticalmente alineados del carbón. La Caracterización del CNTs y de los nanofibers functionalized ha sido realizada por las técnicas analíticas superficiales como SEM, ESCA, TGA, APUESTA para encontrar conjuntos optimizados del parámetro.

Experimental

Producción de Carbón Nanotubes

Las materias primas de CNT fueron producidas en el Corcho de la Universidad por la deposición de vapor químico (CVD) del metano sobre un catalizador utilizado MgO del Co y del MES. El soporte del MgO fue impregnado de una solución acuosa de Co (NO3)2. 6HO2 y (NH4) MoOHO624.2, y la solución fue sonorizada por 30 minutos y secada en el ºC 100 durante la noche. El polvo secado fue sinterizado en el ºC 450 para que 8 horas produzcan el catalizador. 0,5 g del catalizador fueron puestos en un tubo del cuarzo en un horno de tubo. El polvo fue reducido calentando a 800 que el ºC en el 10% H/Ar2 a un flujo del minuto de 200 ml-1 por 30 Min. de Metano entonces fue introducido en el tubo a un flujo de 100 ml Min.-1 El período del incremento para la formación de CNTs fue fijado en el ºC 800 en el minuto 60, después de lo cual el horno fue enfriado a la temperatura ambiente. Para purificar CNTs la mezcla como-preparada del catalizador/del carbón fue tratada con 3M HNO3 y lavada por el agua para quitar el catalizador.

Producción de CNTs Crecido Alineado

MWCNT Alineados fueron producidos vía la Deposición Aumentada Plasma en la Universidad de Cambridge [25]. MWCNT fueron crecidos "in-situ" encima de los substratos del Si con el socorro de una capa fina del catalizador (~5nm) de Ni. Usando una relación de transformación del flujo del gas del 1:4 del Acetileno (CH22) al Amoníaco (NH3) y de las temperaturas del incremento de 680°C estos MWCNT fueron crecidos entre 10 a 25mins para lograr las alturas deseadas del μm ~0.5-1.5. Durante el proceso del incremento un polarizado del plasma de DC de 600V es aplicado que mantenga un campo eléctrico para alinear el MWCNT.

Tratamiento del Plasma

Durante el proyecto, dos diversos sistemas de tratamiento del plasma fueron aumentados. Primero, un reactor del tubo fue utilizado, mostrado esquemáticamente en el Cuadro 1.

Cuadro 1. visión Esquemática del reactor del tubo en diseño horizontal

El reactor se equipa de un generador de alta frecuencia (13,56 Megaciclos), de un sistema de entrada del gas con los controladores aéreos del flujo, de una bomba de vacío con un desvío por aguas arriba del nitrógeno líquido y los controladores aéreos de la presión. El generador activa una entrada de información de energía entre 10 y 600 W. El controlador aéreo del flujo se puede fijar a un flujo del gas del sccm hasta 100 con un gas o mezclas de gases del monómero. El flujo del gas pasa horizontalmente sobre las muestras. El sistema de bombeo activa una presión baja antes del tratamiento de 0,001mbar aproximado. Los conjuntos encontrados del parámetro entonces fueron transferidos a un sistema paralelo definido del plasma de la placa representado en el cuadro 2 con una vertical del flujo del gas a las muestras.

Cuadro 2. compartimiento Paralelo del tratamiento del plasma de la placa para functionalize los papeles bucky y el tratamiento de estructuras crecidas alineadas con una talla de 40x30 cm2 (ESTRUENDO A3).

Este reactor simétrico consiste en dos electrodos paralelos planos con una talla de 40×30 cm2. En el ajuste empleado el plasma capacitively fue acoplada en 13,56 Megaciclos de frecuencia (RF) por el uso de un generador® y de una red conveniente el corresponder con de impedancia de ENI® MWH-5 (Instrumentos Deutschland GmbH, Munich/Alemania del plasma de ENI ACG-6B de MKS). El electrodo superior fue conectado con el RF mientras que el más inferior fue conectado a tierra. Más detalles en este reactor pueden ser encontrados a otra parte [26].

Métodos Analíticos

Microscopia electrónica de la Exploración (SEM; Utilizaron a LEO 1530 VP) conjuntamente con la espectroscopia de radiografía dispersiva de la energía (EDX) para evaluar la estructura morfológica de las materias primas y de los papeles bucky producidos. la RAMAN-espectroscopia fue realizada con los Espectros de Ntegra [NT-MDT] equipados de dos laseres en 632,8 nanómetro y la emisión de 488 nanómetro, respectivamente. Una rejilla de 1800 lines/mm que rinden una resolución de 1,5 cm-1.

las isotermas2 de la N-Adsorción fueron medidas en 77 K por un método gravimétrico (sistema de IGA, Hiden Analytical, Ltd.). Las mediciones de la adsorción fueron realizadas después del preevacuation de las muestras del nanotube en 373 K y 1 mPa para 3h. Las muestras del nanotube muestran un tipo II o el tipo comportamiento de IV cuáles permiten el cálculo de la superficie específica vía el Apuesta-método de acuerdo con ISO 9277 del ESTRUENDO.

Los estudios superficiales del análisis fueron realizados por XPS/ESCA que empleaba un Sistema de Kratos AXIS Ultra equipado de un DLD-detector y de una fuente monocromática de AlKα. 26,].

Resultados y Discusión

Producción De Papel Bucky

Durante el proceso de producción, los nanotubes del carbón forman las aglomeraciones típicamente grandes de CNTs enredado, mezcladas a menudo con los pequeños nanoparticles restantes del catalizador encapsulados en nanotubes del carbón y carbón amorfo. El Cuadro 3 representa las figuras de SEM de la materia prima de MWNT y de SWNT producida vía el método del CVD. Para obtener un papel bucky bueno y estable, esas aglomeraciones tienen que estar rotas hacia arriba, idealmente para escoger los manojos de CNTs o de CNT.

Cuadro 3. figuras de SEM de la materia prima de MWNT y de SWNT. El material como-producido consiste en grande, las aglomeraciones grandes del hasta 100-500µm de CNTs enredado. La magnificación más alta también indica la diversa dimensión de una variable de MWNT comparado a SWNT.

El parámetro de proceso puede también influenciar la superficie específica del CNT-material obtenido. De mediciones2 de la N-Adsorción los valores siguientes fueron obtenidos:

La superficie Específica del Cuadro 1. midió en SWNT- y los MWNT-polvos.

Material

superficie específica [m/g2]

No. 1 de la UCC SWNT

444,1 ± 2,5

No. 2 de la UCC SWNT

581,3 ± 13,4

No. 1 de la UCC MWNT

368,2 ± 2,6

No. 2 de la UCC MWNT

555,2 ± 7,2

La producción de hojas del nanotube del carbón (papeles bucky) primero fue descrita por Rinzler y otros [28] como un paso de progresión durante la purificación de la materia prima de SWNT. Una optimización sistemática de los parámetros que influenciaban la producción de papel bucky fue hecha a lo largo de los pasos de progresión de la producción mostrados en la visión esquemática en el cuadro 4.

Cuadro 4. opinión del Diagrama Esquemático de los pasos de progresión para producir los papeles bucky

Dependiendo de la talla y del espesor del magnesio bucky finalmente producido 40 del papel (los papeles hasta un diámetro de 150 milímetros pueden ser producidos) hasta el magnesio 500 del polvo de CNT fueron dispersados en una solución el 1% acuosa del SDS (sulfato dodecyl de sodio) usando ayuda ultrasónica. También otros tensides como Tritón X pueden ser utilizados pero el SDS parece ser más efectivo. La ayuda Ultrasónica es imprescindible romper hacia arriba las aglomeraciones. Podría ser mostrado que una punta ultrasónica es más efectiva entonces un baño ultrasónico. Con un baño hasta 16 horas de tratamiento es necesario para una buena dispersión pero el tratamiento es más apacible. Con tiempos típicos ultrasónicos de un tratamiento de la punta (diámetro 7 milímetros) son 30min. Tiempos Más Largos del tratamiento llevan a una grasa del CNTs según lo evaluado vía la espectroscopia de la correlación del fotón. Para quitar partículas grandes y undispersed, la centrifugación consecutiva para 15 revoluciones por minuto del minuto 5000 se recomienda. La CNT-suspensión obtenida entonces se filtra usando la membrana del filtro del policarbonato de 0,45 µm. También otros materiales de la membrana tienen gusto de PVDF, PTFE, PES o el Nylon es conveniente. Pero nuestra observación es ésa de la membrana de la PC que pela lejos del papel bucky recién preparado es más fácil. La filtración se puede hacer por vacío o la filtración de alta presión. El Cuadro 5 muestra las fotografías de ambas técnicas de la filtración.

Cuadro 5. Fotografías del vacío (izquierdo) y de la técnica (correcta) de alta presión de la filtración para producir los papeles bucky. Dependiendo de la talla del equipo, los papeles bucky hasta 150m m en diámetro pueden ser producidos.

En el cuadro 6 dos retratos de SEM así como las fotografías de los papeles bucky obtenidos se muestran. La parte izquierda muestra un retrato de BP producido con un conjunto malo del parámetro. El tratamiento ultrasónico era acortar los tubos, no obstante la dispersión no fue centrifugada a conciencia antes de la filtración. Podría ser visto sin obstrucción que las aglomeraciones grandes de CNT dominan llevar de papel bucky a una hoja quebradiza. Con parámetros optimizados una buena alambrada del CNTs y de los CNT-manojos y un papel bucky estable podían ser obtenidos.

El Cuadro 6. SEM-figuras y fotografías de papeles bucky produjo debajo no y optimizó parámetros.

La mayor parte de los papeles bucky producidos fueron utilizados para analizar sus propiedades electromecánicas (funcionamiento) de la actuación [29, 30]. Para esta aplicación pero también para el uso del papel bucky como substrato para el cultivo de la célula [31], que sigue habiendo el SDS tiene que ser quitado. las TGA-mediciones, realizadas en TCD, indican sin obstrucción que el papel bucky tiene que ser enjuagado 5 veces con 150 ml de agua caliente de quitar el exceso SDS mientras que la agua fría es menos efectiva.

Tratamiento del Plasma de Papeles Bucky

Para medir el funcionamiento de la actuación de papeles bucky o aumentar la capacidad de células de establecer y de proliferar en él, un hydrophilization de la superficie de papel se requiere. Pues producido los papeles bucky tienen típicamente propiedades de la no-adherencia de soldadura con ángulos de contacto del 90° hasta 130°. Esto se puede rastrear a la naturaleza hidrofóbica del CNTs. Para medir las propiedades electromecánicas, un electrólito se requiere [32]. Un hydrophilization de los papeles bucky debido a un tratamiento del plasma debe llevar a una adherencia de soldadura inmediata y a una mejor penetración del electrólito en el endentado de CNT.

Para optimizar el plasma tramite varios parámetros tienen que ser considerados debido a su influencia en la clase y la cantidad de especie activa en la zona del plasma. El Cuadro 7 resume los más importantes.

Cuadro 7. Parámetros que influencian el tratamiento del plasma

Hemos investigado la influencia del gas del monómero, de la potencia, del flux del gas, y del tiempo del tratamiento. La evaluación del functionalization del plasma fue hecha principal por la espectroscopia del fotoelectrón de la Radiografía (XPS/ESCA). En el cuadro 8 espectros típicos de C1s de SWNT, se muestran MWNT y MWNT tratados plasma. El papel bucky de SWNT en este caso fue hecho de una materia prima del licenciamiento de arco. El pico adicional en el eV aproximadamente 287, atribuido al aumento de las funciones del oxígeno es más pronunciado para el material de SWNT.

El Cuadro 8. spectras de C1s de SWNT, de MWNT y de un Ar/O-plasma2 trató el papel bucky.

En las diversas aproximaciones de la literatura se han discutido referentes a la deconvolución del pico de C1s de los nanotubes del carbón. Algunos utilizan una dimensión de una variable del pico del grafito para el pico grande en el eV 284,6 con la cola en el punto de enlace de la alta energía [33, 34, 35], otros distinguen entre el SP2 y el SP-carbón3 en el eV 284,6 (C1) y en el eV 285,1 (C2), respectivamente [36, 37]. Los picos con un eV más alto de 290 de las energías de enlace se han interpretado como transiciones del π-π* (conmociones) [38], mientras que O=C-O-C=O/el carbonato [39] o se han descuidado [40]. Los tres picos principales centrados en eV 286,7 el eV (C3), 287,9 (C4), y eV 289,2 (C5) que emergen después de que la oxidación del plasma se atribuya generalmente a los grupos del C-O (alcohol/éter), de C=O (keton/aldehyd), y de O-C=O (carboxilo/éster), respectivamente. Todos Los componentes fueron ajustados usando una 70/30) línea Gausiana/de Lorentzian dimensión de una variable (después de una substracción lineal de los antecedentes y posiciones máximas constantes y un FWHMs.

Para investigar el papel de capas hexagonales en la modificación inducida plasma hemos comparado el material de MWNT y de SWNT tratado con nitrógeno, N/O22 (50:50), y plasma del oxígeno, respectivamente. La potencia del plasma fue fijada a 10 W y los tiempos aplicados del tratamiento eran el minuto 10 el sec o 10, respectivamente. Las composiciones elementales obtenidas se dan en el cuadro 2.

Comparación del Cuadro 2. de la composición elemental del material de SWNT y de MWNT después de que diversos tratamientos del plasma con potencial creciente de la oxidación y 2 diversas veces del tratamiento.

Como se esperaba, tiempos más largos del tratamiento y un potencial más alto de la oxidación del plasma llevan a un contenido en oxígeno más alto. Tomarlo a una mirada más atenta en el contenido en oxígeno puede además ser concluido que en todos los casos el grado de functionalization del oxígeno es más alto para el material de SWNT que para el material de MWNT. Esto se puede explicar por la profundidad de la información de XPS. El functionalization del MWNT-material ocurre solamente en las 1-3 CNT-capas exteriores. La profundidad de la información de XPS (aproximadamente 5-10nm) incluye los shelles internos sin modificar también, dando por resultado un O/C-ratio reducido para el MWNTs.

Las funciones del oxígeno fueron mejoradas substancialmente después del tratamiento del plasma en N2 (para SWNTS creciente a partir del 5,1 a 15,7 at%; para MWNTs aumentó a partir del 2,5 a 13,2 at%), mientras que la incorporación del nitrógeno era el moderado (0,5 a 2,5 at%). Esta absorción importante del oxígeno puede ser explicada considerando el gran número de defectos generados durante el tratamiento del plasma. La introducción de defectos en el cedazo hexagonal deja la superficie con los sitios muy altamente reactivos capaces de adsorber el oxígeno.

Los Altos tiempos de la potencia y del tratamiento del plasma eran eficientes no sólo introducir funciones del oxígeno en las primeras capas superficiales del CNTs, pero también quitar el carbón amorfo e incluso destruir los nanotubes hasta un burning completo (véase también la sección siguiente). Esto está de común acuerdo con la disminución de la superficie específica medida en el papel bucky de MWNTs antes y después del tratamiento en plasma2 de Ar/O. Considerando Que la materia prima tiene una superficie específica 368 del ± 3 m/g2 el prístino y el papel bucky tratado plasma muestra valores 203 del ± 2 m/g2 y 188 el ± 2 m/g2 respectivamente. Por Lo Tanto el tratamiento del plasma bajo condiciones optimizadas puede servir como proceso de la purificación capaz de grabar el ácido impurezas relacionadas carbón no cristalino.

Un más apacible pero también hydrophilization efectivo se puede lograr usando el plasma del nitrógeno seguida por una oxidación deliberada del poste-tratamiento con oxígeno. Aquí, los nanotubes son activados por el plasma del nitrógeno que lleva a una cantidad importante de radicales, según lo evaluado por resonancia de barrena de electrón (ESR). La inundación consecutiva del reactor del plasma con oxígeno activa la reacción del oxígeno biradical con los radicales formados en la superficie del nanotube. Los papeles bucky tratados con este método muestran también una adherencia de soldadura inmediata y ángulos de contacto debajo de 10°.

Tratamiento del Plasma de CNTs Crecido Alineado

Los tratamientos del plasma fueron realizados Inicialmente en CNTs enredado depositados por técnica seca de la caída en las obleas de silicio recubiertas oro. El lado izquierdo del cuadro 9 muestra los micrográfos ópticos de las muestras enredadas después de que el tratamiento del plasma del oxígeno en las diversas condiciones El vector en el derecho resuma la composición elemental obtenida por análisis químico de la espectroscopia de electrón (ESCA). Todos Los experimentos fueron realizados en el reactor horizontal del tubo. Está sin obstrucción, ése dentro de este reactor una oxidación fuerte ocurre usando el oxígeno como el gas de proceso y potencia de 50 W. Después del tratamiento de 5 minutos en 50 W la capa de CNT era burn off.

El Cuadro 9. micrográfos Ópticos de CNTs enredado depositados en Ag/Si por la caída seca técnica después de diversos tratamientos del plasma del oxígeno, así como sus composiciones elementales.

Posteriormente, el tratamiento del plasma de CNTs verticalmente alineado crecido en un substrato del Si fue realizado con el objetivo de abrir su extremo. Debido al mecanismo superior del incremento el catalizador del níquel está situado en la punta del CNTs visto como puntos blancos en los SEM-retratos que Los experimentos fueron realizados en el reactor de la paralelo-placa. Debido a la zona más grande del plasma, la potencia efectiva por el cm2 es más pequeña comparada a la del reactor del tubo. Diversos gases del monómero fueron evaluados incluyendo el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno, el agua así como el argón/el oxígeno y el hidrógeno/las oxígeno-mezclas. El papeles de la potencia (10 W, 50 W), el flux del gas, la presión y el tiempo del tratamiento (entre el minuto 10 el sec y 10) también fueron investigados. Encontramos que los tratamientos duros necesarios para abrir el CNTs rompían seriamente la dimensión de una variable y la alineación vertical del CNTs. Cuadro 10 imágenes típicas de SEM de los presentes.

Cuadro 10. SEM-retratos de CNTs alineado antes y después del tratamiento del plasma. Después del tratamiento corto que los tiempos (10sec) en 10 W no mueven por motor ninguna desorganización es visible mientras que tiempos o una mayor potencia más largos del tratamiento destruyen la dimensión de una variable de los tubos sin la apertura de los casquillos de extremo.

Encontramos que el tratamiento del plasma del oxígeno lleva a una desorganización importante de la configuración vertical de la alineación incluso después tiempos cortos del tratamiento del sec 60. 2Ar/O- y H/O-mixtures22 se pueden aplicar el sec hasta aproximadamente 60 sin el cambio fuerte de la dimensión de una variable del tubo mientras que tiempos más largos muestran los mismos efectos perjudiciales. Los tratamientos del Plasma que empleaban potenciales reducidos de la oxidación como ésos producidos por el nitrógeno molecular resultaron en una configuración inalterada de la vertical CNT incluso después 10 Min.

Las soluciones Ácidas tales como ácido clorhídrico se han mostrado para ayudar a la apertura de SWNTs tratado plasma [41]. El tratamiento del plasma lleva a una destrucción de la pared del nanotube, permitiendo al Ácido clorhídrico reaccionar con las partículas del catalizador del hierro y quemar de distancia los casquillos del tubo. En nuestro estudio, empleando MWNTs tratado plasma (150 nanómetro en diámetro) un tratamiento químico mojado consecutivo después de condiciones suaves del plasma lleva a un “tipi-edificio” del CNTs debido a las fuerzas capilares sin la apertura de los extremos. La estructura de red 3D se ilustra en los SEM-retratos del cuadro 11. Consideramos que condiciones más duras (tiempos más largos del tratamiento) son necesarias exponer las partículas del catalizador; tales estudios están en curso.

Cuadro 11" Tipi-Edificio” de CNTs crecido alineado después de un tratamiento químico mojado.

Conclusiones

Los papeles Bucky fueron producidos con éxito después de la optimización de los pasos de progresión de la producción. El SDS fue determinado como Tenside apropiado así como un tratamiento ultrasónico de la punta para obtener buenas suspensiones de CNT. El tratamiento ultrasónico fue fijado al minuto 30 para evitar la grasa importante del CNTs. Las aglomeraciones Restantes de CNT fueron quitadas por la centrifugación antes de la filtración sobre un 0, membrana del policarbonato de la talla del poro de 45 µm. las PC-membranas fueron evaluadas como mejor a la cáscara de los papeles bucky. Los efectos del tratamiento del plasma sobre la mojabilidad superficial de los papeles bucky del nanotube del carbón y de los nanotubes alineados han sido hydrophilization sistemáticamente investigado de A de los papeles bucky producidos fueron demostrados con éxito por el tratamiento del plasma usando el oxígeno que contenía los gases o la reacción de proceso del tratamiento del poste con oxígeno después de la activación del plasma. Como consecuencia, una adherencia de soldadura inmediata y los ángulos de contacto <10° fueron obtenidos. También encontramos que bajo parámetros apacibles de la oxidación sigue habiendo la alineación vertical de MWNTs sin cambiar mientras que condiciones más fuertes destruyen la dimensión de una variable de CNT sin la apertura de los casquillos de extremo.

Acuse De Recibo

Los autores reconocen la Unión Europea para financiar este proyecto dentro del Proyecto de Investigación Apuntado Específico de la UE DESYGN-IT (Ningunos NMP4-CT-2004-505626)

Referencias

1. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris, Carbón Nanotubes: Estructura, Propiedades, y Aplicaciones de la Síntesis; Saltador, Berlín, 2001.

2. R.H. Baughman, A.A. Zakhidov, W.A. de Heer, Ciencia 297 (2002) 787.

3. P. Avouris y J. Chen, Materiales Hoy 9 (2006) 46.

4. A. Hirsch, O. Vostrowsky, Functionalization de los nanotubes del carbón, Saltador Berlín/Heidelberg, 2005.

5. C.A. Dique, J.M. Tour. Quím. EUR. J. 10 (2004) 81.

6. H. Murphy, P. Papakonstantinou, T.I.T. Okpalugo, J. Vac. Sci. Technol. B 24 (2006) 715.

7. F.H. Gojnv, J. Nastalczyk, Z. Roslaniec, K. Schulte, Chem. Phys. Lett, 370 (5-6) (2003) 820.

8. U. Dettlaff-Weglikowska, J.M. Benoit, P.W. Chiu, R. Graupner, S. Lebedkin, y S. Roth, Curr. Appl. Phys. 2 (2002) 497.

9. T.I.T. Okpalugo, P. Papakonstantinou, H. Murphy, J. McLaughlin, y N.M.D. Brown, Carbón 43 (2005) 2951.

10. J.L. Bahr, J.P. Yang, D.V. Kosynkin, M.J. Bronikowski, R.E. Smalley, y J.M. Tour, J. Am. Quím. Soc. 123 (2001) 6536.

11 M.J.O'Connell y otros Chem. Phys. Lett. 342 (2001) 265.

12.    L. Dai, la Física y Química, 62 (2001) 55 de la Radiación.

13.    Q. Chen, L. Dai, M. Gao, S. Huang, A. Mau, J. Phys. Quím. B, 105 (2001) 618.

14.    R.E. Gorga, K.K.S. Lau, K.K. Gleason, R.E. Cohen, Gorrón de la Ciencia Aplicada del Polímero, 102 (2006) 1413.

15.    D. Shi, J. Lian, P. Él, L.M. Wang, W.J. van Ooij, M. Schulz, Y. Liu, D.B. Mast, la Física Aplicada Pone Letras a 81, (2002) 5216.

16.    B.N. Khare, M. Meyyappan, A.M. Cassell, C.V. Nguyen, J. Han, Lett Nano. 2 (2002) 73.

17.    B.N. Khare, P. Wilhite, B. Tran, E. Teixeira, K. Fresquez, D.N. Mvondo, C. Bauschlicher, M. Meyyappan, J. Phys. Quím. B, 109 (2005) 23466.

18.    B.N. Khare, P. Wilhite, R.C. Quinn, B. Chen, R.H. Schingler, B. Tran, H. Imanaka, C.R. Así Pues, C.W. Bauschlicher, M. Meyyapp, J. Phys. Quím. B, 108 (2004) 8166

19.    H. Bubert, S. Haiber, W. Brandl, G. Marginean, M. Heintze, V. Brüser, Diamante y Materiales Relacionados, 12 (2003) 811.

20.   T. Xu, J. Yang, J. Liu, Q. Fu, Ciencia Superficial Aplicada, 253 (2007) 8945.

21.   L. Valentini, D. Puglia, I. Armentano, J.M. Kenny, la Física Química Pone Letras a 403 (2005) 385.

22.    N.O.V. Plank, L. Jiang, R. Cheung, Cartas de la Física Aplicada, 83 (2003) 2426.

23.    N.O.V. Plank, R. Cheung, Ingeniería Microelectrónica, 73-74 (2004) 578.

24.    G. Abbas, P. Papakonstantinou, G.R.S. Iyer, IW. Kirkman, LC. Chen, Phys. Rev B, 75, 1954429 (2007).

25.    M. Chhowalla, K.B.K. Teo, C. Ducati, N.L. Rupesinghe, G.A.J. Amaratunga, A.C. Ferrari, D. Roy, J. Robertson y W.I. Milne, Gorrón de la Física Aplicada 90 (2001) 5308.

26.    U. Vohrer, D. Hegemann, C. Oehr, Anal. Bioanal. Quím., 375 (2003) 929.

27.    U. Vohrer, C. Blomfield, S. Page, A. Roberts, Ciencia Superficial Aplicada, 252 (2005) 61.

28.    A.G. Rinzler, J. Liu, H. Dai, P. Nikolaev, C.B. Huffman, F.J. Rodriguez-Macias, P.J. Boul, A.H. Lu, D. Heymann, D.T. Colbert, R.S. Lee, J.E. Fischer, A.M. Rao, P.C. Eklund, R.E. Smalley, la Física Aplicada A (1998) 29.

29.    U. Kosidlo, D.G. Weis, K. Hying, M.H. Haque, I.Kolaric, Azojono 2007 que se publicará

30.    U. Vohrer, I. Kolaric, M.H. Haque, S. Roth y U. Detlaff-Weglikowska, Carbón 42 (2004) 1159.

31.    U. Vohrer, Fraunhofer IGB, Parte 2004/2005, 48-49 (2005) http://www.igb.fraunhofer.de/WWW/GF/GrenzflMem/nano/CNT/en/CNT_references.en.html de Biennal

32.    Baughman, DERECHA; Cui, C.; Zakhidov, A.A.; Iqbal, Z.; Barisci, J.N.; Spinks, G.M.; Wallace, G.C.; Mazzoldi, A.; de Rossi, D.; Rinzler, A.G.; Jaschinski, O.; Roth, S.; Kertesz, M., Actuadores de Nanotube. Ciencia 284 (1999) 1340.

33.    H. Bubert, S. Haiber, W. Brandl, G. Marginean, M. Heintze, V. Brüser, Diamante y Materiales Relacionados 12 (2003) 811

34.    S. Haiber, A. Xingtao, H. Bubert, M. Heintze, V. Brüser, W. Brandl, G. Marginean, Bioanal Anal Quím., 375 (2003) 875.

35.    A. Felten, C. Bittencourt, J.J. Pireaux, G. Van Lier, J.C. Charlier, Gorrón de la Física Aplicada, 98 (2005) 074308.

36.    C. Pirlot, I. Willems, A. Fonseca, J.B. Nagy, J. Delhalle, Materiales de Ingeniería Avanzados, 4 (2002) 109.

37.    H. Hace, T. Kugler, F. Cacialli, W.R. Salaneck, M.S.P. Shaffer, A.H. Windle, R.H. Friend, J. Phys. Quím. B 103 (1999) 8116.

38.    Y.Q. Wang, P.M.A. Sherwood, Quím.

39.    Parekh, B.D., T.; Caballero, P.; Santhanam, K.S.V.; Takacs, G.A J. Adhesion Sci. Technol., 20(16) (2006) 1833.

40.    W.H. Lee, S.J. Kim, W.J. Lee, J.G. Lee, R.C. Haddon, P.J. Reucroft, Ciencia Superficial Aplicada 181 (2001) 121

41.    Huang, S.; Dai, L.J. Phys. Quím. B 2002, 106, 3543-3545.

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Date Added: Nov 16, 2007 | Updated: Jul 15, 2013

Last Update: 15. July 2013 16:35

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