可無缺陷地取出奈米碳管的新技術

 

刊登日期:2010/10/21
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日本名古屋大學的研發團隊,研發出可由筒型碳素微小材料—奈米碳管(CNT)中取出無缺損部分的新技術。新技術係將雙層結構的CNT浸在肥皂水中,再施加超音波約10~20小時,即可將內側的CNT取出。雙層CNT內側幾乎無孔洞等缺損,以比例來看以往的CNT約數奈米就會出現一處的缺陷。使用新技術所取出的CNT較一般來得細,並且還在材料中發現新物性,期望可作為應用在電晶體等電子領域的新材料。

雙層CNT係利用化學氣相沈積法(CVD)製造而成,雙層CNT內側層因沒有化學結合的縫隙,證實其為高品質的奈米碳管。不過若要取出內側層,必須使用電子顯微性,無法用物理的摘除方式取出,手法可謂非常困難。為將束狀奈米碳管一根根地拆解開,研發團隊著眼於使用界面活性劑及超音波等。新技術係將雙層奈米碳管,浸泡於與肥皂水具備相同界面活性劑性質濃度1%之sodium cholate水溶液中,再施加超音波,之後使用離心法到可看見內容物時,約可從內側取得5成左右的CNT。研發團隊推測,該技術也同時可應用在多層奈米碳管,若拉長施加超音波的時間,就可取出更大量的奈米碳管。

利用以往技術所取出的奈米碳管粗細約為0.7nm,新技術可取出0.4nm的奈米碳管,還檢測出具備奈米材料中特別微小的新物性。測量無缺陷奈米碳管吸收光線到發光時間,發現有缺陷的奈米碳管因容易漏光,發光時間約數十皮秒(ps),利用本次所取出的無缺陷奈米碳管,發光時間可延長至1000倍,達到2奈秒(ns)的程度。研發團隊表示,該數據顯示無缺陷的奈米碳管可達到較長時間儲存光能,並且接近理論數據。


資料來源: 日刊工業新聞 / 材料世界網編譯
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