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

Questo lavoro è stato supportato da NSF / DOE partenariato nel plasma Scienza e della Tecnologia (NSF Concessione n. cbet-0853777 e il DOE Concessione n ° DE-SC0001169), STTR Fase I del progetto (NSF STTR FASE I No.1010133). Gli autori desiderano ringraziare il Programma di Ricerca PPPL Offsite sostenuta dall&#39;Ufficio di Fusion Scienze Energia per supportare esperimenti arco.

1. Preparazione anodo <ol><li> Nichel in polvere scala (99,8%, 300 maglie) e ittrio in polvere (99,9%, 40 mesh) secondo la radio molare di 4,2:1 in polvere catalizzatore. </li><li> Miscelare la polvere catalizzatore con polvere di grafite (99,9995%, 200 mesh) molto bene. Riempire la polvere miscelato in asta di grafite cavo (5 mm di diametro esterno, 2,5 mm di diametro interno e 75 mm di lunghezza) con decisione. Assicurarsi che la radio totale molare di C: Ni: S in asta anodo è 94.8:4.2:1, che è il rapporto ottimal...

<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>

Nel istantanee video mostrato in figura 1b e 1d, per il caso che il divario interelettrodica è stato posto alla distanza di circa h = 75 mm dal fondo del magnete permanente, si deve rilevare che il cambiamento di posizione del magnete (abbiamo testato spostamento magnete lungo l&#39;asse z e ruotando il magnete sopra) comporta la deviazione del flusso del getto ad arco in direzione x che corrisponde alla direzione di J × B forza illustrato in Figura 1c. E &#39;stato a...

Tabella di reagenti e attrezzature specifiche: <table border="1"><tbody><tr><th> Nome del reagente </th><th> Azienda </th><th> Numero di catalogo </th><th> Commenti (opzionale) </th></tr><tr><td> Metanolo </td><td> Acros Organics </td><td> 423950010 </td><td></td></tr><tr><td> Nichel in polvere </td><td> Alfa Aesar </td><td> 10581 </td><td></td></tr><tr><td> Ittrio polvere </td><td> Acros Organics </td><td> 318060050 </td><td></td></tr><tr><td> Polvere di grafite </td><td> Alfa Aesar </td><td> 40799 </td><td></td></tr><tr><td> Cava di grafite asta </td><td> Saturno Industries </td><td> POCO EDM 3 </td><td></td></tr><tr><td> Magneti permanenti </td><td> McMaster-Carr </td><td> 57315K51 </td><td></td></tr><tr><td> Molibdeno foglio </td><td> Dingqi Fantascienza. e Tech. </td><td> 080504-11 </td><td></td&gt; </tr><tr><td> Ultrasonico dismembrator </td><td> Fisher Scientific </td><td> Modello 150T </td><td></td></tr><tr><td> Effetto Hall Gauss-metro </td><td> AI </td><td> Modello 100 </td><td></td></tr><tr><td> Saldatura di alimentazione </td><td> Miller elettrico </td><td> Gold Star 600SS </td><td></td></tr><tr><td> Pompa del vuoto </td><td> J / B </td><td> DV-85N </td><td></td></tr><tr><td> SEM </td><td> Zeiss </td><td> LEO 1430VP </td><td></td></tr><tr><td> TEM </td><td> JEOL </td><td> 1200 EX </td><td></td></tr><tr><td> Raman </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

Nanostrutture di carbonio, come nanotubi a parete singola carbonio (SWCNT) e grafene attrarre un diluvio di interesse degli studiosi oggi a causa della loro applicazione molto promettente per sensori molecolari, transistor ad effetto di campo e super sottile e flessibile dispositivi elettronici 1-4. Scarica ad arco anodico sostenuto dalla erosione del materiale anodo è uno dei metodi più pratici ed efficienti, in grado di fornire specifiche non-equilibrio dei processi e un afflusso elevato di materiale di carbonio per le strutture in via di sviluppo a temperatura relativamente più elevati, e di conseguenza l&#39;as- prodotti di sintesi hanno pochi difetti strutturali e una migliore cristallinità. Per migliorare ulteriormente la controllabilità e la flessibilità della sintesi di nanostrutture di carbonio a scarica ad arco, i campi magnetici possono essere applicati durante il processo di sintesi in base alle risposte forti magnetico di plasmi ad arco. E &#39;stato dimostrato che la magneticamente avanzata arco dischARGE può aumentare la durata media del SWCNT 5, stretta distribuzione del diametro delle particelle di catalizzatore metallico e nanotubi di carbonio 6, e cambiare il rapporto tra metallici e nanotubi di carbonio semiconduttori 7, così come portare a sintesi grafene 8. Inoltre, vale la pena far notare che quando si introduce una non uniforme campo magnetico con la componente normale alla corrente di arco, la forza di Lorentz lungo la direzione di J × B in grado di generare il getto di plasma e rendere efficace erogazione di particelle di ioni carbonio e flusso di calore ai campioni. Di conseguenza, su larga scala fiocchi di grafene e nanotubi di carbonio ad alta purezza a parete singola sono state generate simultaneamente da tale nuovo metodo di magneticamente avanzata arco anodica. Arco di imaging, microscopio elettronico a scansione (SEM), la trasmissione microscopio elettronico (TEM) e spettroscopia Raman sono stati impiegati per analizzare la caratterizzazione di nanostrutture di carbonio. Questi risultati indicano unaampio spettro di opportunità di manipolare con le proprietà di nanostrutture prodotte in plasmi per mezzo di controllo delle condizioni di arco.

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

Scarica ad arco anodica è uno dei metodi più pratico ed efficace per sintetizzare diverse nanostrutture di carbonio. Per aumentare la controllabilità arco e la flessibilità, non uniforme campo magnetico è stato introdotto per elaborare la sintesi di uno stadio di grandi fiocchi di grafene e nanotubi di carbonio ad alta purezza a parete singola.

Sintesi simultanea di nanotubi a parete singola carbonio e del grafene in un Plasma Arc magneticamente avanzata

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

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

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Sintesi di una proteina artificiale mediata da inteina Hydrogel

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

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Hydrogel nanoparticelle raccolta di plasma o nelle urine per il rilevamento di proteine ​​a basso Abbondanza

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

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Sintesi di nanofibre cheratina-based per Ingegneria Biomedica

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

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