Carbon Nanotubes Representation

LOGO


MỘT SỐ THÔNG TIN CẦN
THIẾT
 Tài liệu công nghệ nano:

/>u/Semina%20tren%20lop/seminar.html
 />bJcwajNXZWpzdGRTb1MtRXdRN0hrZFhiQQ&usp=sharing

LOGO


Bài báo cáo

Ống nano cacbon là gì?
Lịch sử phát triển

ỐNG
NANO CACBON

Cấu trúc và phân loại
Tính chất
ứng dụng

www.hcmus.edu.com

LOGO


Ống nano cacbon là gì?

Ống
Cácnano
ống là
cacbon
một loại
nano
cấu
trúclàfullerene,
một dạngtrong
thù hình
đó cũng
bao gồm
của cả
cacbon
buckyball.

www.hcmus.edu.com

LOGO


Lịch sử phát triển

2014
2002
1991
1985

c vậ

đư ơ

thế

t liệ

uC

i na
giớ

Av

NT

nno

e et

NT

enc
Sci

ra C

ch í

u an
ỳq

o
ế tạ
am
Ch
tN
Việ

7k

Tạp

Tìm

a
i jm
S. I

r
eni

e
oto
Kr
ren
ulle ley, H.
ra f
al
Tìm , R.Sm
url

R .C

LOGO
www.hcmus.edu.com


Cấu trúc
Cấu trúc graphit
Có nhiều lớp ở
mỗi lớp các nguyên
tử xếp hình 6 cạnh
-gọi là một lớp
graphen
Liên kết giữa các
Lớp là liên kết Val
Der Vaal
Mỗi nguyên tử C
liên kết cộng hóa
trị với 3 nguyên tử
C gần nhất.
www.website.com

LOGO


Cấu trúc ống nano cacbon
Cấu trúc của CNT được
mô tả bằng vecto chu vi
hay vecto Chi Ch biểu
diễn chu vi toàn phần của

ống. Nó được xác định bằng

Ch = na1 + ma2
Với : a1 và a2 là vecto
đơn vị trong mạng sáu cạnh,
n và m là những số nguyên.
Ch định vị cái gọi là
góc Chi là góc giữa Ch và
a1.

www.hcmus.edu.com

LOGO


Cấu trúc ống nano cacbon
m=n
θ = 300

m=0 or n=0
θ = 300

m≠n
0<θ <300

www.hcmus.edu.com

LOGO

Phân loại
Có 2 loại ống nano cacbon

ống đơn vách

ống đa vách

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất
Điện
Tính chất
cơ

Tính chất
Hóa học
Tính chất
Nhiệt

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất cơ

Tính chất cơ

Ống nano cacbon chỉ
gồm các nguyên tử
cacbon nên nhẹ và liên
kết giữa các nguyên
tử là liên kết cộng
hóa trị nên rất bền

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất cơ

Độ cứng và độ bền của các cấu trúc ống

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất điện

Tính chất điện

Độ dẫn điện của
ống nano cacbon
rất phụ thuộc vào
cấu trúc, tức là phụ
thuộc vào (m,n)
Các cách cuộn khác nhau của ống nano cacbon
Sẽ cho tính chất điện của ống khác nhau

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất điện

Cách cuộn graphen để tạo thành ống nano cacbon
có thể dẫn đến tính chất điện của nó giống kim loại
hay bán dẫn

Khi được cuộn lại thành ống, các liên kết C-C vuông góc với trục ống được
hình thành, dẫn đến cấu trúc điện tử của một số loại ống CNTs giống như của các
kim loại dẫn điện tốt như Cu, Au. Các cách cuộn khác nhau của mạng
graphene tạo ra ống với khe năng lượng nhỏ hoặc bằng 0.
www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất điện

Tính chất điện

Độ dẫn điện của
ống nano cacbon
cũng bị ảnh hưởng
bởi ngoại lực tác
dụng lên ống.
Dưới tác dụng của ngoại lực những sai hỏng trong
ống xuất hiện và làm thay đổi tính chất điện của ống
www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất điện

Những sai hỏng trong cấu trúc của ống ảnh hưởng
đến tính chất điện của ống

Chổ tiếp xúc giữa hai đoạn cấu trúc khác nhau này có tính

chỉnh lưu như ở tiếp xúc p-n bán dẫn.
www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất nhiệt

Trong vùng nhiệt độ thấp

Nhiệt
MWNTs
dung
vàriêng
bó SWNTs
của MWNTs
với cácvàđường
bó SWNTs
kính khác
phụ nhau,
thuộc
vàotrên
cáccác
tương
khoảng
tác giữa
nhiệtcác
độống

khác
trong
nhaubóđều
haychỉ
các
ralớp
rằnggraphene
nhiệt
dung
trongriêng
MWNTs
phụ thuộc
và đường
tuyếnkính
tínhcủa
vàochúng.
nhiệt độ
www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất nhiệt

Trong vùng nhiệt độ phòng và cao
 Ở nhiệt độ phòng, độ dẫn nhiệt khoảng 3 x 104 W/m.K và đạt
giá trị cao nhất 4 x 104 W/m.K ở khoảng 100 K. So với
graphite và mạng graphene, ở nhiệt độ thấp độ dẫn nhiệt của

CNTs cao hơn nhiều, nhưng ở nhiệt độ cao độ dẫn nhiệt của
CNTs xấp xỉ bằng.

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất hóa học

 CNTs hoạt động hóa học mạnh hơn so với graphene. Tuy

nhiên, thực tế cho thấy CNTs vẫn tương đối trơ về mặt hóa
học
 CNTs có đường kính càng nhỏ thì hoạt động hóa học càng
mạnh, song hiện tượng tụ đám càng nhiều. Đó là ảnh hưởng
của hiệu ứng kích thước và hiệu ứng bề mặt xảy ra với các vật
liệu nano. Sự tụ đám này làm giảm khả năng hoạt động hóa
học của các ống CNTs. Vì vậy, vấn đề quan trọng là tách bó
CNTs thành các ống riêng rẽ bằng các xử lý lý, hóa phù hợp.

www.hcmus.edu.com

LOGO


Tính chất

Tính chất phát xạ điên tử trường

 Khi áp một điện trường đủ lớn, các điện tử tại bề mặt xuyên
hầm qua hàng rào thế và thoát ra ngoài.

V
E=
α .Rtip

Với E ≈ 108 V/cm, Rtip ≈ 1nm, α ≈ 10 (hệ số) thì V ≈ 10 V.
Tức là, với điện thế khoảng 10 V thì các ống
CNTs đã có thể phát xạ điện tử.
www.hcmus.edu.com

LOGO


Ứng dụng

Các ứng dụng về năng lượng

 CNTs có khả năng tích trữ năng lượng cao. Tốc độ chuyển tải
điện tử từ cực này sang cực kia với vật liệu CNTs là rất
nhanh. Do đó hiệu suất của các pin nhiên liệu loại này thường
rất cao.
 Hai thành phần có thể tích trữ điện hóa trong CNTs là
hydrogen và lithium.

Vật liệu CNTs có thể tích trữ chất lỏng hoặc khí
www.hcmus.edu.com

LOGO


Ứng dụng

Ứng dụng trong các linh kiện điện tử

sensor

Các thiết bị phát xạ trường điện tử

Đầu dò điện tử
www.hcmus.edu.com

LOGO


Ứng dụng

Các vật liệu tổ hợp

Tăng khả năng
Dẫn điện của
polimer dẫn

Thêm vào vật liệu
composite làm chúng
bền và dẻo dai.

Gia cường lớp mạ
crom, làm chúng cứng
và nhẵn hơn.

www.hcmus.edu.com

LOGO


www.hcmus.edu.com

LOGO