سنتز نانوریبون

دوشنبه, 20 آبان 1398 ساعت 00:50

خواندن 1207 دفعه

سنتز نانوریبون های گرافنی

به طورکلی برای سنتز نانونوارهای گرافنی از روش های مختلفی مانند روش های سنتز شیمیایی، لیتوگرافی و لایه نشانی شیمیایی از فاز بخار (CVD) می توان استفاده کرد.

روشی که در طی سال های اخیر برای سنتز نانونوارهای گرافنی استفاده شده است، روش برش دادن طولی^[1] و باز کردن نانولوله های کربنی است.

از آنجایی که نانولوله های کربنی اغلب به شکل ورقه های گرافنی ای توصیف می شوند که در راستای محوری خود لوله شده اند، در نتیجه طبیعی به نظر می رسد که بتوان با باز کردن و برش دادن این لوله ها به نوارهای گرافنی رسید. با این حال از این روش تا سال 2009 برای تولید نانونوارهای گرافنی استفاده نشده بود.

از گستره وسیعی از روش ها اعم از روش های شیمیایی، فیزیکی و الکتریکی می توان برای باز کردن نانولوله های کربنی استفاده کرد که در شکل-1 نمایش داده شده است [1].

Types of Mechanisms Applicable to Synthesis of Graphene Nanocarbon from Carbon Nanotubes

شکل-1: انواع ساز و کارهای قابل استفاده جهت سنتز نانونوارهار گرافنی از نانولوله های کربنی.

هیچ کدام از روش های سنتز عنوان شده، از قبیل روش های سنتز شیمیایی، لیتوگرافی و بردین ورقه های گرافنی به نوارهای باریک، قادر به تولید این نوارها در مقیاس بالا نیست.

از سوی دیگر، روش CVD نیز فقط قادر است که نوارهای گرافنی فلزی را ایجاد کند. این در حالی است که به منظور بکارگیری نانونوارهای گرفانی در تهیه و ساخت ادوات الکترونیکی مانند ترانزیستورهای اثر میدانی^[2] و یا حسگرها به روشی نیاز است که امکان تولید نوارهای گرافنی را در مقیاس بالا و به صورت نیمه هادی در اختیار ما قرار دهد.

باز کردن و برش دادن نانولوله های کربنی در راستای طولی نه تنها می تواند نانونوارهای گرافنی با کیفیت بالا را در مقیاس بزرگ تولید کند، بلکه قادر است از طریق الگودهی به فرآیند بریده شدن نانولوله ها، نانونوارهایی را با خواص مختلف الکترونیکی ایجاد نماید.

Reference

[1] M. Terrones, A.R. Botello-Méndez, J. Campos-Delgado, F. López-Urías, Y.I. Vega-Cantú, F.J. Rodríguez-Macías, A.L. Elías, E. Munoz-Sandoval, A.G. Cano-Márquez, J.-C. Charlier, Nano Today, 5 (2010) 351-372.

^[1]Longitudinal unzipping

^[2]Field Effect Transistor (FET)