hoa nano carbonnanotubes

CARBON NANOTUBES
Võ Hoàng Ngân 7140194

1


Nội dung
Tổng quan

Phân loại
Tổng hợp
Tính chất
Ứng dụng
Kết luận

2


GIỚI THIỆU

D:1,5  25 nm
3


DÒNG THỜI GIAN
L.V Radushkevich tuyên
bố chế tạo CNT ở Liên Xô.
Koyama đăng hình
sợi carbon rỗng với
đường kính nano.
John Abrahamson

trình bày bằng chứng
CNT ở ĐH Penn State.
Howard g. Tuyên bố cách
1979
sản xuất sợi carbon với
đường kính 3,5 nm.
1981

1987

Nhóm các nhà khoa
học Nga đưa kết quả
cấu trúc hạt nano

1952

1976

4


Khám phá

Hi, My name’s S.
Iijma and I used
high-resolution
TEM to observe
carbon nanotubes

5

PHÂN LOẠI

6


Single-walled Nanotubes (SWNT)

7


8


SWNT t

9


Các loai SWNT khác

10


11


Multi-walled Nanotubes
(MWNT)

Gồm nhiều lớp graphite cuộn lên
nhau để tạo dạng ống. Và có độ
trơ hóa học cao hơn

12


MWNT t
Cơ tính độc đáo
Độ bền hóa học cao
Dễ chế tạo
Cấu trúc không đồng đều

13


Các cấu trúc nanotube khác

Là loại CNTs uốn cong
Được dự đoán có nhiều
tính độc đáo

14


Nanobud
 Mới được phát hiện.
 Kết hợp của CNTs và
Fullerene.
 Có khả năng phát xạ

trường điện tử.

15


16


Tổng hợp Carbon Nanotubes
Các phương pháp để tạo ra nanotubes khá nhiều.
Tiêu biểu là :

17


Arc discharge
•Yêu cầu 3 yếu tố:
I. Điện cực carbon
II. Xúc tác kim loại
III. Nhiệt
Hiệu suất phụ thuộc sự:
• Ổn định của plasma
• Áp suất khí trơ
• Nhiệt độ điện cực
Hiệu suất lý thuyết
30-90%

18

Laser Ablation
•
•
•
•

Hiệu quả cao.
Chất lượng và hiệu suất sản
phẩm phụ thuộc vào nhiệt
độ phản ứng.
Nhiệt độ 12000C cho sản
phẩm tốt nhất.
Tốn kém, sản phẩm ít.
19


Chemical vapor deposition (CVD)
Nguồn nguyên liệu là CxHy ở pha khí.
 Sử dụng nhiệt điện trở hay plasma để
truyền năng lượng cho các phân tử
carbon.
 Sử dụng một cái đế đã nung nóng, có
chứa các nguyên tử xúc tác kim loại
trên bề mặt.
 Độ sạch không cao (hiệu suất 30%).
 Dễ chế tạo và rẻ tiền.

20

Tính chất của Carbon Nanotubes
Điện
Cơ

Hóa học
Nhiệt

21


Cơ tính
 Là vật liệu bền, linh hoạt và
cứng nhất.
 Độ cứng (152 MPa) hơn thép,
kim cương (150MPA), được coi là
vật liệu cứng nhất.
 CNT không bền nén.
 Phụ thuộc vào phương pháp
chế tạo, dạng cấu trúc.

22


So sánh cơ tính
Material

Young's
Modulus (Tpa)

Tensile

Strength (Gpa)

Elongation At
Break (%)

SWNT

~1 (from 1 to 5)

13–53

16

Armchair SWNT

0.94

126.2

23.1

Zigzag SWNT

0.94

94.5

15.6-17.5

Chiral SWNT

0.92

MWNT

0.27-0.8--0.95

11-63-150

Stainless steel

0.186-0.214

0.38-1.55

0.06-0.18
3.6-3.8
Kevlar–29&149
Nguồn htp://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube

15-50
~2
23


Tính dẫn điện:

• Phụ thuộc vào đường kính ống và góc
chiral.
• Độ dẫn điện cao vì cấu trúc 1D

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

24


Tính chất nhiệt:
Tất cả CNT được cho là dẫn nhiệt tốt dọc theo ống
Nhiệt dung riêng của MWNTs và bó SWNTs phụ thuộc
vào các tương tác giữa các ống trong bó hay các lớp
graphene trong MWNTs và đường kính của chúng.

Độ bền nhiệt của CNTs được ước tính lên đến 280000C
trong chân không và 75000C trong không khí.

25