Công nghệ sản xuất sợi Nano Cacbon

Khoa CNVL
Lớp VL05PO
1
ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
2
DANH SÁCH THÀNH VIÊN
Cao Xuân Bách
Đặng Thanh Chung
Trịnh Kim Cúc
Nguyễn Thị Thùy Dương
Trần Văn Khoa
Đinh Thế Lâm
Lê Thị Nga
Nguyễn Thị Bảo Ngọc
Vũ Thái Kim Thi
Văn Đan Thùy
Nguyễn Thị Anh Thy
Nguyễn Diên Khả Tú
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
3
NỘI DUNG BÁO CÁO
•
Cấu trúc
•
Tính chất
•
Ứng dụng
•

Các phương pháp tổng hợp
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
4
•
Cấu trúc
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
5
Các loại Carbon
Từ trái sang phải: (a) Kim cương, (b) Than chì, (c) Lonsdaleite,
(d) C60, (e) C540, (f) C70, (g) Carbon vô định hình (h) Ống nano carbon
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
6
CNT STRUCTURE
•
Là dạng thù hình của Carbon.
•
Đường kính của ống nano vào cỡ một vài nanomet .
•
Tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính vượt trên 10.000.
•
Ống nano lại có dạng hình trụ, với ít nhất một đầu được phủ bởi
một bán cầu có cấu trúc fullerene
•
Liên kết hóa học của các ống nano được cấu thành hoàn toàn
bởi các liên kết sp2, tương tự với than chì.

Khoa CNVL

Lớp VL05PO
7
CARBON NANOTUBE (CNT)
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
8
CNT STRUCTURE
•
Single Walled Carbon Nanotube (SWNT)
•
Multi Walled Carbon Nanotube (MWNT)
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
9
SWNT
zigzag
chiral
armchair
T
a1
a2
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
10
SWNT
zigzag(n,0)
Armchair(m,m) chiral(n,m)
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
11

SWNT
•
Phần lớn các SWTN có đường kính gần 1 nanomet.
•
Độ dài đường ống có thể gấp hàng nghìn lần đường kính
•
Hình dung là cuộn một lớp than chì độ dày một-nguyên-tử
(graphene) thành một hình trụ liền.
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
12
MWNT
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
13
MWNT
•
Gồm nhiều lớp graphite cuộn lên nhau để tạo dạng ống.
•
Có thể mô tả cấu trúc MWNT theo 2 kiểu:
–
Russian doll: gồm những tấm graphite được xếp theo hình trụ đồng
tâm.
–
Parchment: 1 tấm graphite đơn được cuộn quanh chính nó.
•
Khoảng cách giữa các lớp MWNT gần bằng khỏang cách giữa các
lớp graphene của graphite, xấp xỉ 0.33 nm.
Khoa CNVL
Lớp VL05PO

14
•
Tính chất
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
15
TÍNH CHẤT CƠ
•
- BỀN NHẤT: 48.000 kN*m*kg-1 và 154 kN*m*kg-1
•
- CỨNG NHẤT
•
- Độ bền PHƯƠNG BÁN KÍNH ≠ PHƯƠNG DỌC TRỤC
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
16
TÍNH CHẤT ĐIỆN
•
Cấu trúc ảnh hưởng mạnh đến tính chất điện.
•
Có thể mang dòng điện cường độ 4 x 109 A/cm2 > Cu 1000 lần
•
NHẠY CẢM: Phát hiện những thay đổi về điện rất chính xác.
•
Dẫn điện > 70 lần chất bán dẫn truyền thống.
BÁN DẪN < CNTs
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
17
TÍNH CHẤT NHIỆT

•
Dẫn theo PHƯƠNG DỌC TRỤC
•
6000 W/m*
o
K so với 385 W/m*
o
K
>
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
18
KHUYẾT TẬT
1/ LỖ TRỐNG
DẠNG TINH THỂ Graphite
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
19
KHUYẾT TẬT
2/ DẠNG STONE WALL
Lục giác  Ngũ giác + 7 cạnh
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
20
KHUYẾT TẬT
Độ bền kéo
Độ dẫn điện
Độ dẫn nhiệt
HẬU QUẢ CỦA CÁC KHUYẾT TẬT ???
Khoa CNVL

Lớp VL05PO
21
ĐỘC TÍNH
VẤN ĐỀ CẤP BÁCH HIỆN NAY – NHỮNG NGHIÊN CỨU CHỈ MỚI BĂT ĐẦU
HOẠI TỬ PHỔI
Tạo KHỐI U TRONG PHỔI
VIÊM PHẾ QUẢN
TỬ VONG
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
22
•
Ứng dụng
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
23
ỨNG DỤNG
•
Quần áo, trang thiết bị thể thao, bánh lái trong ngành hàng không.
•
Composite siêu bền 138Gpa(liên kết mạng CNT với Polymer).
•
Pin nhiên liệu Hydro
•
Cánh tay rôbot
•
Tấm phim quang học
•
Vỏ tàu vũ trụ
Khoa CNVL

Lớp VL05PO
24
ỨNG DỤNG
•
ĐIỆN TỬ
+Transitor :đóng ngắt bằng 1 electron(tốc độ hơn 1000 lần)
+Transitor từ tính (thêm Fe, Co).
+Vi mạch kích thước rất nhỏ (cơ chế dẫn điện một chiều) tốc độ 1GHz
+Bộ nhớ điện tử (tăng khả năng dẫn điện lên).
Khoa CNVL
Lớp VL05PO
25
ỨNG DỤNG
+Bộ cảm biến
+IBM  “single-chip wafers” trên 10 tỉ ống nano cacbon nối thẳng hàng
+Tế bào năng lượng
+Bóng đèn tivi (tiết kiệm điện, tuổi thọ tăng, sáng hơn)