Name: simultaneous synthesis of single-walled carbon nanotubes and graphene in a magnetically-enhanced arc plasma
Uploaded: 2012-02-02T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma at JoVE.com

इस काम NSF / डो भागीदारी द्वारा प्लाज्मा विज्ञान और प्रौद्योगिकी में समर्थित किया गया (NSF अनुदान CBET 0,853,777 और डो अनुदान सं डे - SC0001169 सं), STTR चरण मैं परियोजना (NSF STTR चरण मैं No.1010133). लेखकों के लिए PPPL Offsite अनुसंधान चाप प्रयोगों का समर्थन करने के लिए फ्यूजन ऊर्जा विज्ञान के कार्यालय द्वारा समर्थित कार्यक्रम धन्यवाद देना चाहूंगा.

1. Anode तैयारी <ol><li> स्केल निकल पाउडर (99.8%, 300 जाल) और yttrium उत्प्रेरक पाउडर के रूप में 4.2:1 के दाढ़ रेडियो के अनुसार पाउडर (99.9%, 40 जाल). </li><li> ग्रेफाइट पाउडर के साथ उत्प्रेरक पाउडर (99.9995%, 200 जाल) बहुत अच्छी तरह मिक्स. खोखले ग्रे...

<ol>
	<li>Dai, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+transport+properties+and+field+effect+transistors+of+carbon+nanotubes.">Electrical transport properties and field effect transistors of carbon nanotubes.</a> Nano. 1, 1-13 (2006).</li><li>Lai, K. W. C., Xi, N., Fung, C. K. M., Chen, H. Z., Tarn, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Engineering+the+band+gap+of+carbon+nanotube+for+infrared+sensors.">Engineering the band gap of carbon nanotube for infrared sensors.</a> Applied Physics Letters. 95, 221107-221107 (2009).</li><li>Gabor, N. M., Zhong, Z. H., Bosnick, K., Park, J., McEuen, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extremely+Efficient+Multiple+Electron-Hole+Pair+Generation+in+Carbon+Nanotube+Photodiodes.">Extremely Efficient Multiple Electron-Hole Pair Generation in Carbon Nanotube Photodiodes.</a> Science. 325, 1367-1371 (2009).</li><li>Liu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+storage+in+single-walled+carbon+nanotubes+at+room+temperature.">Hydrogen storage in single-walled carbon nanotubes at room temperature.</a> Science. 286, 1127-1129 (1999).</li><li>Keidar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Magnetic-field-enhanced+synthesis+of+single-wall+carbon+nanotubes+in+arc+discharge.">Magnetic-field-enhanced synthesis of single-wall carbon nanotubes in arc discharge.</a> Journal of Applied Physics. 103, 094318-094318 (2008).</li><li>Li, J., Volotskova, O., Shashurin, A., Keidar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+Diameter+Distribution+of+Catalyst+Nanoparticles+in+Arc+Discharge.">Controlling Diameter Distribution of Catalyst Nanoparticles in Arc Discharge.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 11, 10047-10052 (2011).</li><li>Volotskova, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tailored+Distribution+of+Single-Wall+Carbon+Nanotubes+from+Arc+Plasma+Synthesis+Using+Magnetic+Fields.">Tailored Distribution of Single-Wall Carbon Nanotubes from Arc Plasma Synthesis Using Magnetic Fields.</a> Acs. Nano. 4, 5187-5192 (2010).</li><li>Volotskova, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-step+synthesis+and+magnetic+separation+of+graphene+and+carbon+nanotubes+in+arc+discharge+plasmas.">Single-step synthesis and magnetic separation of graphene and carbon nanotubes in arc discharge plasmas.</a> Nanoscale. 2, 2281-2285 (2010).</li><li>Farhat, S., Scott, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+arc+process+modeling+for+fullerene+and+nanotube+production.">Review of the arc process modeling for fullerene and nanotube production.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 6, 1189-1210 (2006).</li><li>Keidar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increasing+the+length+of+single-wall+carbon+nanotubes+in+a+magnetically+enhanced+arc+discharge.">Increasing the length of single-wall carbon nanotubes in a magnetically enhanced arc discharge.</a> Applied Physics Letters. 92, 043129-043129 (2008).</li><li>Ferrari, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+spectrum+of+graphene+and+graphene+layers.">Raman spectrum of graphene and graphene layers.</a> Physical Review Letters. 97, 187401-187401 (2006).</li></ol>

चित्रा 1b और 1d में मामला है कि interelectrode अंतर के बारे में ज = स्थायी चुंबक के नीचे से 75 मिमी की दूरी पर रखा गया था के लिए दिखाया वीडियो फोटो में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चुंबक की स्थिति के परिवर्त?...

विशिष्ट अभिकर्मकों और उपकरणों की तालिका: <table border="1"><tbody><tr><th> अभिकर्मक के नाम </th><th> कंपनी </th><th> सूचीपत्र संख्या </th><th> टिप्पणियां (वैकल्पिक) </th></tr><tr><td> मेथनॉल </td><td> Acros ऑर्गेनिक्स </td><td> 423950010 </td><td></td></tr><tr><td> निकल पाउडर </td><td> अल्फा Aesar </td><td> 10581 </td><td></td></tr><tr><td> Yttrium पाउडर </td><td> Acros ऑर्गेनिक्स </td><td> 318060050 </td><td></td></tr><tr><td> ग्रेफाइट पाउडर </td><td> अल्फा Aesar </td><td> 40799 </td><td></td></tr><tr><td> खोखले ग्रेफाइट रॉड </td><td> शनि इंडस्ट्रीज </td><td> POCO 3 EDM </td><td></td></tr><tr><td> स्थायी चुंबक </td><td> McMaster-Carr </td><td> 57315K51 </td><td></td></tr><tr><td> मोलिब्डेनम चादर </td><td> Dingqi विज्ञान. और टेक. </td><td> 080504-11 </td><td></td&gt; </tr><tr><td> अल्ट्रासोनिक dismembrator </td><td> फिशर साइंटिफिक </td><td> मॉडल 150T </td><td></td></tr><tr><td> हॉल प्रभाव gaussmeter </td><td> एअर इंडिया </td><td> 100 मॉडल </td><td></td></tr><tr><td> वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति </td><td> मिलर इलेक्ट्रिक </td><td> गोल्ड स्टार 600SS </td><td></td></tr><tr><td> वेक्यूम - पंप </td><td> जम्मू / बी </td><td> DV-85N </td><td></td></tr><tr><td> SEM </td><td> Zeiss </td><td> लियो 1430VP </td><td></td></tr><tr><td> मंदिर </td><td> JEOL </td><td> 1200 EX </td><td></td></tr><tr><td> रमन </td><td> Horiba </td><td> HR800 </td><td></td></tr></tbody></table>

simultaneous synthesis of single-walled carbon nanotubes and graphene in a magnetically-enhanced arc plasma

एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब (SWCNT) और graphene के रूप में कार्बन nanostructures के आजकल उनके आणविक सेंसर, क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर और सुपर पतली और लचीला इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों 1-4 के लिए बहुत ही होनहार आवेदन के कारण विद्वानों के ब्याज की एक बाढ़ को आकर्षित करते हैं. Anodic चाप anode सामग्री के कटाव से समर्थित निर्वहन सबसे व्यावहारिक और कुशल तरीके के एक है, जो विशिष्ट गैर संतुलन की प्रक्रिया और कार्बन सामग्री की एक उच्च बाढ़ अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर संरचनाओं के विकास के लिए प्रदान कर सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप के रूप में संश्लेषित उत्पादों कुछ संरचनात्मक दोषों और बेहतर crystallinity है. आगे controllability और आर्क डिस्चार्ज में कार्बन nanostructures की संश्लेषण के लचीलेपन में सुधार, चाप plasmas के मजबूत चुंबकीय प्रतिक्रियाओं के अनुसार चुंबकीय क्षेत्र संश्लेषण की प्रक्रिया के दौरान लागू किया जा सकता है. यह प्रदर्शन किया गया है कि चुंबकीय बढ़ाया चाप discharge 5 SWCNT की औसत लंबाई में वृद्धि, धातु उत्प्रेरक कणों और कार्बन नैनोट्यूब 6 व्यास वितरण संकीर्ण कर सकते हैं, और धातु के अनुपात और semiconducting कार्बन नैनोट्यूब 7 बदलने के रूप में अच्छी तरह के रूप में graphene के 8 संश्लेषण के लिए नेतृत्व. इसके अलावा, यह सार्थक है कि जब हम चाप में वर्तमान सामान्य घटक के साथ एक गैर वर्दी चुंबकीय क्षेत्र परिचय, जम्मू × बी दिशा Lorentz बल के साथ plasmas जेट उत्पन्न और कार्बन आयन कणों के प्रभावी वितरण कर सकते हैं और टिप्पणी गर्मी के नमूने के लिए प्रवाह. एक परिणाम के रूप में, एक साथ बड़े पैमाने पर graphene के गुच्छे और उच्च शुद्धता एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब में नए चुंबकीय बढ़ाया anodic चाप विधि द्वारा उत्पन्न किया गया. आर्क इमेजिंग, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM), संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (मंदिर) और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी कार्बन nanostructures के लक्षण वर्णन विश्लेषण के लिए कार्यरत थे. इन निष्कर्षों को एक संकेत मिलता हैअवसरों के व्यापक स्पेक्ट्रम चाप स्थितियों को नियंत्रित करने के साधन के द्वारा plasmas में उत्पादित nanostructures के गुणों के साथ हेरफेर करने के लिए.

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Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma

Anodic आर्क डिस्चार्ज सबसे व्यावहारिक और कुशल तरीके के विभिन्न कार्बन nanostructures के synthesize करने के लिए एक है. चाप controllability और लचीलापन बढ़ाने के एक गैर वर्दी चुंबकीय क्षेत्र के लिए एक कदम बड़े पैमाने पर graphene के गुच्छे और उच्च शुद्धता एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब के संश्लेषण की प्रक्रिया शुरू की गई थी.

एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब के साथ - साथ संश्लेषण और एक चुंबकीय बढ़ाया आर्क प्लाज्मा में ग्राफीन

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Graphene Coatings for Biomedical Implants

बायोमेडिकल प्रत्यारोपण के लिए ग्राफीन कोटिंग्स

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

Localization and Relative Quantification of Carbon Nanotubes in Cells with Multispectral Imaging Flow Cytometry

Carbon-based nanomaterials, like carbon nanotubes (CNTs), belong to this type of nanoparticles which are very difficult to discriminate from carbon-rich ...

Synthesis of an Intein-mediated Artificial Protein Hydrogel

एक Intein की मध्यस्थता कृत्रिम प्रोटीन hydrogel के संश्लेषण

We present the synthesis of a highly stable protein hydrogel mediated by a split-intein-catalyzed protein trans-splicing reaction. The building blocks of ...

Hydrogel Nanoparticle Harvesting of Plasma or Urine for Detecting Low Abundance Proteins

कम बहुतायत प्रोटीन का पता लगाने के लिए प्लाज्मा या मूत्र के हाइड्रोजेल Nanoparticle कटाई

Novel biomarker discovery plays a crucial role in providing more sensitive and specific disease detection. Unfortunately many low-abundance biomarkers ...

Synthesis of Keratin-based Nanofiber for Biomedical Engineering

बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के लिए केरातिन आधारित nanofiber के संश्लेषण

Electrospinning, due to its versatility and potential for applications in various fields, is being frequently used to fabricate nanofibers. Production of ...

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

पर एकल दीवारों कार्बन नैनोट्यूब जैव अनुकरण करनेवाला पॉलिमर के साथ इंजीनियरिंग आणविक मान्यता

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Targeted Plasma Membrane Delivery of a Hydrophobic Cargo Encapsulated in a Liquid Crystal Nanoparticle Carrier

एक लिक्विड क्रिस्टल Nanoparticle कैरियर में एक हाइड्रोफोबिक कार्गो समझाया की लक्षित प्लाज्मा झिल्ली प्रसव

The controlled delivery of drug/imaging agents to cells is critical for the development of therapeutics and for the study of cellular signaling processes. ...

DNA Nanotubes as a Versatile Tool to Study Semiflexible Polymers

डीएनए Semiflexible पॉलिमर का अध्ययन करने के लिए एक बहुमुखी उपकरण के रूप में नैनोट्यूब

Mechanical properties of complex, polymer-based soft matter, such as cells or biopolymer networks, can be understood in neither the classical frame of ...

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional Poly(&#949;-caprolactone) Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

Melt Electrospinning Writing of Three-dimensional PolyÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Âµ-caprolactone Scaffolds with Controllable Morphologies for Tissue Engineering Applications

पिघल Electrospinning तीन आयामी पाली (ε-caprolactone) ऊतक इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए नियंत्रणीय Morphologies के साथ मचान के लेखन

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Microhoneycomb Monoliths Prepared by the Unidirectional Freeze-drying of Cellulose Nanofiber Based Sols: Method and Extensions

Microhoneycomb Monoliths एकतरफ़ा फ्रीज-फाइबर Nanofiber आधारित Sols के सुखाने द्वारा तैयार: विधि और एक्सटेंशन

Monolithic honeycomb structures have been attractive to multidisciplinary fields due to their high strength-to-weight ratio. Particularly, microhoneycomb ...