Написано AZoNano 25 ноября 2019 года

Исследование, проведенное учеными в Университете Райса в сотрудничестве с учеными из Исследовательского института энергетической безопасности (ESRI) в Университете Суонси, показало, что одностенные углеродные нанотрубки можно широко выращивать в старых газетах, что является дешевым экологически чистый материал.

Углеродные нанотрубки – это небольшие молекулы с невероятными физическими свойствами, которые можно использовать в широком спектре областей, таких как гибкая электроника, проводящие пленки для сенсорных дисплеев, антенны для сетей 5G и ткани, производящие энергию.

Новое исследование, опубликованное в MDPI Journal C описывает исследовательские эксперименты, выполненные для создания углеродных нанотрубок, которые способны решать некоторые из вопросов, связанных с их производством в больших масштабах, например:

• Проблемы при разработке процесса, потому что ранее были доступны только процессы роста на одной поверхности
• Более высокая стоимость синтеза поверхности, подходящей для химического роста

Ученые обнаружили, что большая площадь поверхности газет предлагает невероятную, но идеальную среду для химического роста углеродных нанотрубок.

Газеты имеют преимущество использования в процессе рулонной печати в сложенном виде, что делает их идеальным кандидатом в качестве недорогой штабелируемой 2D-поверхности для выращивания углеродных нанотрубок .

Брюс Бринсон, ведущий научный сотрудник, Университет Райс

Тем не менее, все типы газет не одинаково хороши. Только газеты, созданные с использованием размеров, сделанных из каолина (или фарфоровой глины), привели к росту углеродных нанотрубок.

Многие вещества, в том числе тальк, карбонат кальция и диоксид титана, могут быть использованы при калибровке в бумагах, которые действуют как наполнитель, помогая с их уровнями поглощения и износа. Однако мы наблюдали, что проклейка каолина, а не проклеивание карбоната кальция, показала нам, как катализатор роста, который в нашем случае был железом, зависит от химической природы субстрата .

Варун Шеной Ганголи, соавтор исследования, Университет Райса

По словам Эндрю Баррона, директора ESRI, который также является профессором в Университете Райса в Соединенных Штатах, « В то время как было проведено предыдущее исследование, которое показывает, что графен, углеродные нанотрубки и углеродные точки могут быть синтезированы на Разнообразие материалов, таких как пищевые отходы, растительные отходы, отходы животных, птиц или насекомых и химически выращенные на природных материалах, на сегодняшний день, это исследование было ограниченным ».

С помощью нашего нового исследования мы обнаружили систему непрерывного потока, которая значительно снижает стоимость как подложки, так и процесса пост-синтеза, что может повлиять на будущее массовое производство одностенных углеродных нанотрубок .

Эндрю Баррон, директор ESRI и профессор Университета Райса, США

Источник: https://www.swansea.ac.uk/