1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

روشی برای رشد نانولوله‌های کربنی با تقارن دلخواه

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : سنتز - نانولوله‌ کربنی - 0 کاتالیست تاریخ خبر : 1396/10/12 تعداد بازدید : 1154

محققان ژاپنی روشی برای سنتز نانولوله‌های کربنی تک‌جداره با تقارن از پیش تعیین شده ارائه کردند. در این روش حالت اکسیداسیون کاتالیست کبالت به‌گونه‌ای تنظیم می‌شود که منجر به رشد نانولوله با تقارن مشخص شود.

نانولوله‌های کربنی تک‌جداره دارای خواص نوری و الکتریکی منحصر به‌فردی هستند. این خواص به چگونگی چیدمان اتمی کربن‌ها بستگی دارد که به آن تقارن گفته می‌شود. تقارن تعیین می‌کند که نانولوله‌ کربنی نیمه‌هادی یا فلزی باشد. محققان به‌تازگی روشی ارائه کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان نانولوله‌های کربنی با تقارن دلخواه ایجاد کرد.
توشیکا کاتو از دانشگاه توهوکو می‌گوید: «موضوع تقارن و کنترل آن در فرآیند سنتز به‌عنوان موضوع بسیار مهمی طی 25 سال گذشته بوده است.»
پژوهشگران این پروژه روشی برای کنترل تقارن نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در فرآیند سنتز CVD با استفاده از کاتالیست کبالت ارائه کردند. تنظیم درجه‌ی اکسیداسیون کبالت می‌تواند نقش تعیین کننده‌ای در تقارن داشته باشد که برای این کار مقداری از گازی فعال یا ترکیبی از گازها به مخزن وارد می‌شود.
کاتو می‌گوید: «ما دریافتیم که حساسیت تقارن نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در روش پلاسما CVD نسبت به حالت سطح کاتالیست کبالت حساس است.»
محاسبات نشان داده بود که تفاوت در انرژی اتصال میان کاتالیست و نانولوله‌کربنی برای تعیین تقارن مهم است. در ابتدای کار، ساختاری شبیه به فولرین روی کاتالیست تشکیل می‌شود. برای این که این ساختار به‌صورت نانولوله در آید، انرژی اتصال بین کاتالیست و این ساختار شبیه به فولرین باید رفع شود. با تغییر درجه‌ی اکسیداسیون کاتالیست، انرژی اتصال تغییر کرده و فرآیند به‌صورت انتخابی انجام می‌شود.
از آنجایی که درجه اکسیداسیون کاتالیست را می‌توان با دقت تنظیم کرد، این گروه درصدد تعیین تقارن با این کار شدند. کنترل حالت سطح کاتالیست برای رسیدن به تقارن مورد نظر در محصول یک مفهوم بسیار جدید است.
این راهبرد هنوز یک مشکل دارد و آن هم مسئله‌ی ماده پشتیبان است که در این پروژه از زئولیت استفاده شده‌است. چنین ماده پشتیبانی برای حفظ ابعاد کوچک ذرات کاتالیست مورد نیاز است که محققان معتقدند در آینده بر این مشکل غلبه خواهند کرد.
نتایج این پروژه در نشریه Scientific Reports به‌ چاپ رسیده است.