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TUhjnbcbe - 2025/1/4 19:03:00
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赖斯大学(翻译名称)与斯旺西大学能源安全研究所(ESRI)(翻译名称)的研究合作发现,旧报纸可用作低成本,环保的材料制备单壁碳纳米管。碳纳米管是具有物理特性的微小分子,可用于多种用途,例如用于触摸屏显示器的导电膜,柔性电子产品,产生能量的织物和用于5G网络的天线。

研究发表在CMDPIJournalC(FromNewspaperSubstratetoNanotubes—AnalysisofCarbonizedSootGrownonKaolinSizedNewsprint),详细介绍了生产碳纳米管的研究实验,解决碳纳米管的问题,与大规模生产相关的问题,例如:制备适合化学生长的表面的高成本。由于先前仅可获得单表面生长工艺,因此难以扩大工艺规模。

在高岭土纸上生长的原始碳黑的TEM图像显示(a)被SWCNT螺旋缠绕的绳状单壁碳纳米管(SWCNT)和大型SWCNT,(b)塌陷,(c)折叠和(d)扭曲的纳米管。比例尺=10nm(ac)和50nm(d)。(图片:莱斯大学)

研究员布鲁斯·布林森(BruceBrinson)表示:“报纸的优点是可以以堆叠形式用于卷对卷工艺,使其成为低成本的可堆叠2D表面以生长碳纳米管的理想选择。”但是,并非所有报纸都可以用于生产原料,只有用高岭土(瓷土)制成的浆料制成的报纸才导致碳纳米管生长。

VarunShenoyGangoli说:“滑石粉,碳酸钙和二氧化钛等许多物质可用于纸张上浆,这些纸张可作为填充剂以帮助其吸收和磨损,但是我们观察到高岭土上浆,而不是碳酸钙上浆,向我们展示了生长催化剂(在我们的情况下是铁)如何受基质的化学性质影响。”

ESRI负责人安德鲁·巴伦(AndrewBarron)也是美国赖斯大学的教授,他说:“虽然以前的研究表明,石墨烯,碳纳米管和碳点可以在多种材料上合成,例如食物垃圾,植被废物,动物,鸟类或昆虫的废物以及化学方法是在天然材料上生长的,迄今为止,这项研究还很有限。

通过研究,发现了一种连续流系统,该系统可以显着降低基材和合成后工艺的成本,这可能会影响未来单壁碳纳米管的批量生产。

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