Ống nano cacbon

LOGO

LOGO

MỘT SỐ THÔNG TIN CẦN THIẾT

Tài liệu công nghệ nano: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html

https://drive.google.com/folderview?id=0B2JJJMzJbJcwajNXZWpzdGRTb1MtRXdRN0hrZFhiQQ&usp=sharing

http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html

https://drive.google.com/folderview?id=0B2JJJMzJbJcwajNXZWpzdGRTb1MtRXdRN0hrZFhiQQ&usp=sharing

LOGOwww.hcmus.edu.com

Bài báo cáo

Ống nano cacbon là gì?

Lịch sử phát triển

Cấu trúc và phân loại

Tính chất

ứng dụng

ỐNG NANO CACBON


Ống nano cacbon là gì?

Các ống cacbon nano là một dạng thù hình

của cacbon

Ống nano là một loại cấu trúc fullerene, trong đó cũng

bao gồm cả buckyball.

LOGO

Lịch sử phát triển

R.C

url, R.Sm

alley, H. K

roto

Tìm

ra fullerene

1985 1991 2002 2014

www.hcmus.edu.com

S. Iijma

Tìm

ra CN

T

Tạp chí Science et A

venir

7 kỳ quan thế giới nanno

Việt N

amC

hế tạo đươc vật liệu CN

T

LOGOwww.website.com

Cấu trúc

Cấu trúc graphit

Có nhiều lớp ở mỗi lớp các nguyêntử xếp hình 6 cạnh

-gọi là một lớp graphen

Liên kết giữa cácLớp là liên kết Val

Der Vaal

Mỗi nguyên tử Cliên kết cộng hóa

trị với 3 nguyên tửC gần nhất.

LOGO

Cấu trúc ống nano cacbon

www.hcmus.edu.com

Cấu trúc của CNT được mô tả bằng vecto chu vi hay vecto Chi Ch biểu

diễn chu vi toàn phần củaống. Nó được xác định bằng

Ch = na1 + ma2

Với : a1 và a2 là vecto đơn vị trong mạng sáu cạnh, n và m là những số nguyên.

Ch định vị cái gọi là góc Chi là góc giữa Ch và

a1.


Cấu trúc ống nano cacbon

m=0 or n=0θ = 300

m=nθ = 300

m≠n0<θ <300

LOGO

Phân loại

www.hcmus.edu.com

Có 2 loại ống nano cacbon

ống đơn vách ống đa vách

LOGO

Tính chấtĐiện

Tính chấtcơ

Tính chấtHóa học

Tính chấtNhiệt

www.hcmus.edu.com

Tính chất


Tính chất cơ

Ống nano cacbon chỉgồm các nguyên tử

cacbon nên nhẹ và liênkết giữa các nguyêntử là liên kết cộnghóa trị nên rất bền

Tính chất Tính chất cơ


Độ cứng và độ bền của các cấu trúc ống

Tính chất Tính chất cơ


Tính chất điện

Độ dẫn điện củaống nano cacbon rất phụ thuộc vào

cấu trúc, tức là phụthuộc vào (m,n)

Các cách cuộn khác nhau của ống nano cacbonSẽ cho tính chất điện của ống khác nhau

Tính chất Tính chất điện


Cách cuộn graphen để tạo thành ống nano cacboncó thể dẫn đến tính chất điện của nó giống kim loại

hay bán dẫn

Khi được cuộn lại thành ống, các liên kết C-C vuông góc với trục ống được hình thành, dẫn đến cấu trúc điện tử của một số loại ống CNTs giống như của các

kim loại dẫn điện tốt như Cu, Au. Các cách cuộn khác nhau của mạng graphene tạo ra ống với khe năng lượng nhỏ hoặc bằng 0.



Tính chất điện

Độ dẫn điện củaống nano cacbon cũng bị ảnh hưởngbởi ngoại lực tác

dụng lên ống.

Dưới tác dụng của ngoại lực những sai hỏng trongống xuất hiện và làm thay đổi tính chất điện của ống



Những sai hỏng trong cấu trúc của ống ảnh hưởng đến tính chất điện của ống

Chổ tiếp xúc giữa hai đoạn cấu trúc khác nhau này có tính chỉnh lưu như ở tiếp xúc p-n bán dẫn.


LOGO

Tính chất

www.hcmus.edu.com

Tính chất nhiệt

Trong vùng nhiệt độ thấp

MWNTs và bó SWNTs với các đường kính khác nhau, trên các khoảng nhiệt độ khác nhau đều chỉ ra rằng nhiệt

dung riêng phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ

Nhiệt dung riêng của MWNTs và bó SWNTs phụ thuộc vào các tương tác giữa các ống trong bó hay các lớp graphene

trong MWNTs và đường kính của chúng.

LOGO

Ở nhiệt độ phòng, độ dẫn nhiệt khoảng 3 x 104 W/m.K và đạt giá trị cao nhất 4 x 104 W/m.K ở khoảng 100 K. So với graphite và mạng graphene, ở nhiệt độ thấp độ dẫn nhiệt của CNTs cao hơn nhiều, nhưng ở nhiệt độ cao độ dẫn nhiệt của CNTs xấp xỉ bằng.

www.hcmus.edu.com

Trong vùng nhiệt độ phòng và cao

Tính chất Tính chất nhiệt

LOGO

CNTs hoạt động hóa học mạnh hơn so với graphene. Tuy nhiên, thực tế cho thấy CNTs vẫn tương đối trơ về mặt hóa học

CNTs có đường kính càng nhỏ thì hoạt động hóa học càng mạnh, song hiện tượng tụ đám càng nhiều. Đó là ảnh hưởng của hiệu ứng kích thước và hiệu ứng bề mặt xảy ra với các vật liệu nano. Sự tụ đám này làm giảm khả năng hoạt động hóa học của các ống CNTs. Vì vậy, vấn đề quan trọng là tách bó CNTs thành các ống riêng rẽ bằng các xử lý lý, hóa phù hợp.

www.hcmus.edu.com

Tính chất Tính chất hóa học

LOGO

Khi áp một điện trường đủ lớn, các điện tử tại bề mặt xuyên hầm qua hàng rào thế và thoát ra ngoài.

www.hcmus.edu.com

Tính chất Tính chất phát xạ điên tử trường

. tip

VE

Rα=

Với E ≈ 108 V/cm, Rtip ≈ 1nm, α ≈ 10 (hệ số) thì V ≈ 10 V. Tức là, với điện thế khoảng 10 V thì các ống

CNTs đã có thể phát xạ điện tử.


Ứng dụng Các ứng dụng về năng lượng

CNTs có khả năng tích trữ năng lượng cao. Tốc độ chuyển tải điện tử từ cực này sang cực kia với vật liệu CNTs là rất nhanh. Do đó hiệu suất của các pin nhiên liệu loại này thường rất cao.

Hai thành phần có thể tích trữ điện hóa trong CNTs là hydrogen và lithium.

Vật liệu CNTs có thể tích trữ chất lỏng hoặc khí


Ứng dụng Ứng dụng trong các linh kiện điện tử

Các thiết bị phát xạ trường điện tử

Đầu dò điện tử

sensor


Ứng dụng Các vật liệu tổ hợp

Tăng khả năng Dẫn điện của polimer dẫn

Thêm vào vật liệucomposite làm chúng

bền và dẻo dai.

Gia cường lớp mạcrom, làm chúng cứng

và nhẵn hơn.

LOGO

www.hcmus.edu.com