Forskere rapporterer verdens første fibrøse aggregat af carbon nanohorns

NEC Corporation annoncerede i dag opdagelsen af ​​et nyt nano -kulstofmateriale, "carbon nanobrush, "et fibrøst aggregat af enkeltvæggede carbon nanohorns. Desuden er NEC er blevet det første selskab i verden til at fremstille carbon nanobrush.

Carbon nanohorns er hornformede (figur 2) nano carbon strukturer 2-5 nanometer (nm) i diameter og 40-50nm i længde, som indtil nu er fremstillet som radiale sfæriske aggregater (figur 3). Den nyopdagede carbon nanobrush er et unikt formet materiale. Det er fibrøse aggregater sammensat af radialt sammensatte grafenbaserede enkeltvæggede nanotubuli, navngivet her som fibrøse aggregater af enkeltvæggede carbon nanohorns, hvis struktur ligner en rund pensel (figur 1).

"Carbon nanobrush" er et nyt nano carbon materiale, der, ligesom eksisterende carbon nanohorns, har stor vand- og opløsningsmiddelspredning og høj adsorptivitet, herunder adsorption af stoffer, men har mere end 10 gange den elektriske ledningsevne end eksisterende carbon nanohorns, en vigtig egenskab for industrielle applikationer, "sagde Dr. Sumio Iijima, Seniorforsker, NEC Corporation. "Med disse egenskaber, det forventes, at carbon nanobrush vil bidrage til at forbedre den grundlæggende funktionalitet for en række enheder, herunder forøgelse af sensor- og aktuatorresponsernes hastighed, forbedring af outputegenskaber for batterier og kondensatorer, samtidig med at den elektriske ledningsevne for gummi- og plastkompositmaterialer øges, såvel som at have anvendelse i en lang række brancher. "

Funktioner i "carbon nanobrush" omfatter følgende:

Struktur

(1) Envæggede carbon-nanohorns med en diameter på 2-5 nm og en længde på 40-50 nm samles radialt og er forbundet fibermæssigt i flere mikrometer.

(2) Den enkeltvæggede carbon-nanohorn, som er en hornformet nanocarbonstruktur med et stort overfladeareal, samler sig radialt og er forbundet fibrøst i flere mikrometer. Så det har et stort overfladeareal pr. Masseenhed (op til 1700㎡/g).

Egenskaber

(1) Spredning

Ligesom carbon nanohorns, carbon nanobrush har høj dispergerbarhed, dispergering i vand og organiske opløsningsmidler, for eksempel. Det betyder, at det let kan blandes med forskellige materialer, gør det let at forbedre sine egenskaber som grundmateriale.

(2) Adsorptivitet

Ligesom sfæriske carbon nanohorns, carbon nanobrush kan indeholde forskellige stoffer i de nano-store rum inde i den rørformede struktur, så det kan bruges som et højtydende adsorbent. Når der dannes huller på overfladen af ​​carbon nanohorns ved oxidationsbehandlinger, det indre rum kan bruges, udvide overfladearealet med en faktor på cirka fem og stærkt stigende adsorptivitet.

(3) Elektrisk ledningsevne

Da carbon nanobrush er et fibrøst aggregat af radialt sammensatte carbon nanohorns, den har mere end 10 gange den elektriske ledningsevne sammenlignet med eksisterende sfæriske carbon nanohorn -aggregater. Som resultat, de er yderst effektive til at øge sensor- og aktuatorresponsernes hastighed, øge outputegenskaber for batterier og kondensatorer, og øge den elektriske ledningsevne af gummi- og plastkompositmaterialer.

Produktions proces

Carbon nanobrush kan fremstilles ved stuetemperatur og under atmosfærisk tryk ved hjælp af laserablationsmetoden, hvor et jernholdigt kulmål (masse kulstof) bestråles af en laser med høj effekttæthed. Den enkle produktionsproces betyder, at de kan produceres effektivt og til en lav pris sammenlignet med omkostningerne ved andre nanocarbonmaterialer.