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

Эта работа была поддержана NSF / DOE партнерства в плазме науки и техники (NSF грант № конбет-0853777 и DOE грант № DE-SC0001169), STTR Фазы I проекта (NSF STTR ЭТАП I No.1010133). Авторы хотели бы поблагодарить PPPL Выездные программы исследований при поддержке Управления по термоядерной энергии наук за поддержку дуги экспериментов.

1. Анодный подготовки <ol><li> Шкала порошка никеля (99,8%, 300 меш) и иттрия порошка (99,9%, 40 меш) в соответствии с молярной радио 4.2:1 в виде порошка катализатора. </li><li> Смешайте порошок катализатор с графитовым порошком (99,9995%, 200 ячеек) очень хорошо. Заполните смешанный порошок в полые графитовый с...

<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>

В видео снимков показаны на рис 1b и 1d, в том случае, межэлектродного зазора был помещен на расстоянии около Н = 75 мм от нижней части постоянного магнита, следует отметить, что изменение позиции магнитом (мы тестировали магнит сдвиг вдоль оси и поворот магнит), приводит к ...

Таблица специфических реагентов и оборудования: <table border="1"><tbody><tr><th> Название реагента </th><th> Компания </th><th> Номер по каталогу </th><th> Комментарии (необязательно) </th></tr><tr><td> Метанол </td><td> Acros Organics </td><td> 423950010 </td><td></td></tr><tr><td> Никель порошок </td><td> Альфа Aesar </td><td> 10581 </td><td></td></tr><tr><td> Иттрия порошок </td><td> Acros Organics </td><td> 318060050 </td><td></td></tr><tr><td> Графитового порошка </td><td> Альфа Aesar </td><td> 40799 </td><td></td></tr><tr><td> Полые графитовый стержень </td><td> Сатурн Industries </td><td> POCO EDM 3 </td><td></td></tr><tr><td> Постоянный магнит </td><td> McMaster-Carr </td><td> 57315K51 </td><td></td></tr><tr><td> Молибден лист </td><td> Dingqi Sci. и Технология. </td><td> 080504-11 </td><td></td&gt; </tr><tr><td> Ультразвуковой dismembrator </td><td> Fisher Scientific </td><td> Модель 150T </td><td></td></tr><tr><td> Холла измеритель магнитной индукции </td><td> А. И. </td><td> Модель 100 </td><td></td></tr><tr><td> Поставки сварочного тока </td><td> Миллер Электрические </td><td> Золотая Звезда 600SS </td><td></td></tr><tr><td> Вакуум-насос </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> Комбинационного </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

Углеродные наноструктуры, такие как одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) и графена привлечь наводнение интерес ученых в настоящее время из-за их очень перспективным приложением для молекулярных сенсоров, полевой транзистор и супер тонких и гибких электронных устройств 1-4. Анодное дугового разряда поддерживается эрозией материала анода является одним из наиболее практичных и эффективных методов, которые могут предоставить конкретные неравновесных процессов и высокий приток углеродного материала, чтобы развивающиеся структуры при относительно высокой температуре, и, следовательно, как- синтезированные продукты имеют несколько структурных дефектов и лучше кристалличности. Для дальнейшего улучшения управляемости и гибкости синтез углеродных наноструктур в дуговой разряд, магнитные поля могут быть применены во время процесса синтеза в соответствии с сильным магнитным ответы дуги плазмы. Было показано, что магнитно-расширение дуги ДишARGE может увеличить среднюю продолжительность ОУНТ 5, узкий диаметр распределения металлических частиц катализатора и углеродных нанотрубок, 6, и изменить соотношение металлических и полупроводниковых нанотрубок 7, а также привести к графена синтеза 8. Кроме того, стоит заметить, что когда мы вводим неоднородном магнитном поле с компонентом нормально тока в дуге, сила Лоренца вдоль J × B направлении может генерировать струи плазмы и сделать эффективной доставки частиц ионов углерода и теплового потока на образцы. В результате, крупные хлопья графена и высокой чистоты однослойных углеродных нанотрубок одновременно, порожденные такими новый магнитно-расширенной анодной методом. Дуга с изображениями, сканирующего электронного микроскопа (SEM), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и спектроскопии комбинационного рассеяния света были использованы для анализа характеристик углеродных наноструктур. Эти данные указывают наШирокий спектр возможностей манипулировать свойства наноструктур производится в плазме путем управления дуги условиях.

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma at JoVE.com

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

Анодное дугового разряда является одним из наиболее практичных и эффективных методов для синтеза различных наноструктур углерода. Для повышения управляемости и гибкости дуги, неоднородное магнитное поле было введено для обработки одностадийного синтеза крупных хлопьев и графена высокой чистоты однослойных углеродных нанотрубок.

Одновременное Синтез однослойных углеродных нанотрубок и графена в магнитно-расширения плазменной дуги

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

Графен Покрытия для биомедицинских имплантатов

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

Синтез интеин-опосредованной искусственного белка гидрогеля

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

Гидрогель наночастиц Заготовка плазмы или мочи для обнаружения Низкие Белки изобилии

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

Синтез кератина основе нановолокон для биомедицинской инженерии

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

Инжиниринг Признание Молекулярный с Био-мимических Полимеры на одностенных углеродных нанотрубках

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

Целенаправленное плазматической мембраны Поставка гидрофобной Cargo инкапсулированы в жидком кристалле наночастицы Carrier

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

Нанотрубках ДНК как универсальный инструмент для изучения полугибких полимеров

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

Расплава Electrospinning написания трехмерных Poly(ε-caprolactone) леса с контролируемым морфологии тканей инженерных приложений

This tutorial reflects on the fundamental principles and guidelines for electrospinning writing with polymer melts, an additive manufacturing technology ...

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

Microhoneycomb монолиты, подготовленный однонаправленный для нановолокно целлюлозы на основе Sols: метод и расширений

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