1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

نظریه‌ای درباره‌ی تأثیر کاتالیست روی تقارن نانولوله‌های کربنی

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : نانولوله‌ کربنی - 0 کاتالیست تاریخ خبر : 1397/06/22 تعداد بازدید : 81

یافته‌های اخیر محققان دانشگاه رایس نشان می‌دهد که وجود نقص در ساختار کاتالیست مورد استفاده در فرآیند رشد نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در کوره، روی تقارن نهایی نانولوله‌ها تأثیرگذار است. این نتایج می‌تواند گامی به سوی تولید نانولوله‌های کربنی با تقارن یکسان باشد.

بوریس یاکوبسن یکی از نظریه‌پردازان حوزه‌ی مواد در دانشگاه رایس است. او پیش از این نظریه‌ای درباره‌ی ساز و کار رشد نانولوله‌های کربنی در کوره و در حضور کاتالیست ارائه کرده بود. یاکوبسن گفته بود که چیدمان اتمی و تقارن کاتالیست روی تقارن نانولوله کربنی نهایی تأثیرگذار است.

بررسی‌های اخیر تیم تحقیقاتی یاکوبسن نشان می‌دهد که کاتالیستی که با زاویه‌های تقارن مختلف برای تولید نانولوله‌ کربنی استفاده می‌شود، موجب رشد ترجیحی نانولوله‌هایی با اندیس (12،6) می‌شود. با این کار سطح تماسی شبه به ژانوس ایجاد می‌شود که دارای بخش‌های زیگزاگی و آرمچیر است و در نهایت موجب تغییر فرایند رشد نانولوله تغییر می‌شود.

از آنجایی که تقارن روی خواص الکتریکی نانولوله تأثیرگذار است، تولید نانولوله با تقارن از پیش‌تعیین شده اهمیت زیادی دارد؛ به طوری که می‌توان با این روش نانولوله‌های کربنی ساخت که همانند مس عمل کنند.

در حال حاضر با روش‌های مرسوم، نانولوله‌ها با تقارن تصادفی ایجاد می‌شوند، اما این یافته که در قالب مقاله‌ای با عنوان Transient Kinetic Selectivity in Nanotubes Growth on Solid Co–W Catalyst در نشریه‌ی Nano Letters به چاپ رسیده، می‌تواند گامی به سوی تولید نانولوله‌های با تقارن مشابه هم باشد.

این گروه در کارگاهی که در سال 2013، از کاتالیست کبالت تنگستن برای تولید نانولوله‌های تک‌جداره استفاده کردند که 90 درصد نانولوله‌های تقارن (12،6) داشت.

یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که این کاتالیست دارای تقارن ویژه‌ای بوده که لبه‌ی (12،6) را ایجاد می‌کند؛ بنابراین نانولوله‌ها تمایل دارند که با این اندیس، هسته‌زایی کرده و رشد کنند. آن‌ها دریافتند که کاتالیست کبالت تنگستن منجر به تشکیل ترجیحی ساختار شبیه به سطح تماس ژانوس می‌شود که دلیل این امر، انحنایی در لبه‌ها بوده که به اتم‌های کربن اجازه اتصال با تقارن ترجیحی (12،6) می‌دهد.

در واقع این گروه نشان دادند که اتم‌های کربنی که در ابتدا روی سطح کاتالیست شکل می‌گیرند، تعیین کننده زیگزاگی یا آرمچیر شدن نانولوله هستند و همچنین وجود نقص در ساختار کاتالیست، تعیین کننده‌ی تقارن نانولوله کربنی است.