A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Nanotubos de carbono:. Introdução. Produção. Arco catódico (MWNT, com catalisador SWNT). Ablação por laser (catalisador: SWNT). Deposição Química na Fase.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Nanotubos de carbono:. Introdução. Produção. Arco catódico (MWNT, com catalisador SWNT). Ablação por laser (catalisador: SWNT). Deposição Química na Fase."— Transcrição da apresentação:

1 Nanotubos de carbono:. Introdução. Produção. Arco catódico (MWNT, com catalisador SWNT). Ablação por laser (catalisador: SWNT). Deposição Química na Fase Vapor (catalisador: MWNT e SWNT). Pirólise (MWNT). Eletrólise (MWNT). Purificação. Propriedades. Potenciais Aplicações

2 Referências: - M. Terrones, Ann. Rev. Mater. Res. 33 (2003) MRS Bulletin de abril de 2004

3 SWNT depositado por CVD W (0.2 nm) Fe (1nm) Al (10nm) SiO 2 Exposição a He remoção do O do ambiente Pulso de acetileno (5 s) 1000 o C Exposição a He esfriamento

4 Análise do substrato por AES: a) 10 minutos e b) 5 segundos Análise do substrato por Raman: b) 10 minutos e a) 5 segundos

5 Raman em materiais à base de carbono

6 ~ 100/500 K ~ 100/500 K APL 84 (04) 271

7 Fe

8 Eletrólise

9 Processos Homogênos: Spray-pirólise Fluxo horizontal

10 Processos em escala industrial: HiPCo : (High pressure carbon oxide) reação na fase gasosa usando Fe(Co) 5 para obter SWNT – Carbon Nanotechnologies Inc. (Houston, TX) SWNT- arc MWNT-CVD 20 Kg de SWNT/ano

11 Processos em escala industrial:. Carbon Nanotechnologies Inc. (Houston, TX) HiPCo : (High pressure carbon oxide): Floating catalyst method Alta pressão: atmosferas Alta temperatura: 1050 o C Reação na fase gasosa usando Fe(Co) 5 como catalisador e CO. SWNT 450 mg/horas O valor ótimo da pressão é 50 atmosferas de CO processo limitado por reações superficiais Nanopartículas de Fe

12 Métodos de Purificação. Tratamentos com ácidos. Oxidação na fase vapor. Centrifugação. Filtração e Cromatografia Objetivos mínimos: Objetivos mínimos:. remover o catalisador (ácidos). remover o catalisador (ácidos). remover o carbono amorfo (oxidação). remover o carbono amorfo (oxidação)

13

14 Estabilidade dos nanotubos x C 60 Partículas metálicas Partícula metálica removida

15 Diluição e cromatografia Nanotubos isolados e uso de propriedades físico-químicas templates

16 Fe

17 Propriedades mecânicas Módulo de Young: TPa (diamante ~ 1TPa, fibras de carbono ~ 0.8 TPa) e depende do método de produção: - Defeitos reduzem o módulo de Young em até uma ordem de grandeza: - descarga em arco > pirolítico -Medidas com AFM e TEM.

18 Propriedades mecânicas Nanoindentador

19

20 Tribologia R. Superfine et al., Nature397 (1999) 236 R. Superfine et al., Nature 397 (1999) 236

21

22 Nanotubos: Estrutura Vetor chiral (perpendicular ao eixo do tubo): C h a 1 a 2 C h = na 1 + ma 2 Folha de grafeno a2a2a2a2 ChChChCh a1a1a1a1

23 Propriedades elétricas semicondutores metálicos

24 Propriedades elétricas Relações de dispersão para três tipos de nanotubos: a)(5,5) armchair b) (9,0) zigzag c) (10,0) zigzag A energia do gap ~ 1/d, onde d é o diâmetro do tubo. Estados ocupados

25 Propriedades elétricas Densidade de estados para nanotubos armchair (8,8); (9,9); (10,10); (11,11). A densidade de estados é não nula a E=0

26 Nanotubos Densidade de corrente A/cm 2 ~ três ordens de grandeza maior que no cobre Condutividade Térmica WmK ~ comparável a do diamante Young Modulus 1 – 1.2 TPa, superior a do diamante

27 Propriedades elétricas Espectros Raman para SWNT obtidos a diferentes energias de excitação. De cima para baixo temos: 0.94 eV, 1.17, 1.58, 1.92 e 2.41 eV.

28 C. Lieber et. al. Nature 391 (1998) 62 Propriedades elétricas

29 Condutância normalizada (V/I) (dI/dV) e curva I-V (inset) medida nos pontos indicados nas imagesn de STM Propriedades elétricas

30 Imagem de nanotubo semicondutor isolado em uma superfície de Au, condutância, e gap de energia em função do diâmetro do tubo.

31 Teoria Dados STM Propriedades elétricas R.E. Smaley et al. Nature 391 (1998) 59


Carregar ppt "Nanotubos de carbono:. Introdução. Produção. Arco catódico (MWNT, com catalisador SWNT). Ablação por laser (catalisador: SWNT). Deposição Química na Fase."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google