טכנולוגיית הכנה של צינורות פחמן חד-קירות

טכנולוגיית הכנה של צינורות פחמן חד-קירות

► שיטת פריקת קשת
פריקת קשת היא טכנולוגיה חשובה למימוש מוקדם של הסינתזה של צינורות פחמן חד-קירות. בסביבת גז אינרטי, שיטה זו כוללת אידוי אלקטרודה גרפיט עם קשת מתח גבוה, ומרבצי אדי הפחמן שהתקבלו על פני הזרז ליצירת SWCNTs. לשיטה זו היתרונות של הפשטות והמהירות, אך הקושי בהפרדת צינורות פחמן טוהרים היו תמיד בעיה.

► שיטת תצהיר אדי כימי
תצהיר אדי כימי (CVD) הוא כיום השיטה הדומיננטית לייצור תעשייתי של צינורות פחמן חד-קירות. הוא משתמש במקורות פחמן כמו מתאן או אתילן. בטמפרטורות גבוהות, בעזרת זרז, מקורות הפחמן מתפרקים ומופקדים כדי לסנתז SWCNTs. בהשוואה לשיטת פריקה של קשת, ל- CVD יש תשואה גבוהה וטהרת מוצרים טובה, אך היא גם עומדת בפני האתגרים של התאוששות הזרזים ועלות גבוהה.

► שיטת אידוי לייזר
שיטת אידוי הלייזר מייצרת צינורות פחמן חד-קירות על ידי הפצצת יעד גרפיט המכיל זרז עם פולסי לייזר בעלי אנרגיה גבוהה. שיטה זו יכולה להכין SWCNTs בעלי טוהר גבוה במיוחד, עם טוהר של 70% עד 90%. עם זאת, בשל הציוד המורכב והעלות הגבוהה, הוא מגביל את האפשרות ליישום תעשייתי בקנה מידה גדול.

שיטת פירוליזה בשלב מוצק בטמפרטורה נמוכה
התהליך של סינתזת צינורות פחמן על ידי פירוליזה בשלב מוצק בטמפרטורה נמוכה הוא יציב ומתאים לייצור בקנה מידה במעבדה. שיטה זו אינה דורשת זרז, אך היא זקוקה לחומרי גלם טוהר גבוה וכיום קשה להשיג ייצור בקנה מידה גדול.

השדה הביו -רפואי.