تکثیر نانو لوله های رسانای الکترونیکیCNTs با روش CVD ( بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی _ پژوهشی)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )

نکته: نانو لوله هــای کربنی با اســتفاده از روشهای مختلفــی، نظیــر CVD ،تابش لیزر و دشــارژ کــردن تولید و تکثیر میشــوند.روش CVD بهترین گزینه برای تولید صنعتی نانو لوله کربنی اســت. دلیل این امر، نســبت پایین هزینه به درآمد و همچنین امکان رشــد عمــود نانو لوله ها روی زیر لایه دلخواه است. 

در این فرآیند، کربن موجود در الکترود منفی تصعید میشــود که دلیل این امر، دمای بالا در فرآیند دشارژ کردن است. از آنجایی که این روش برای اولین بار برای ســنتز نانو لوله ها استفاده شــده، به عنوان رایجترین روش تولید نانو لوله کربنی شناخته میشود. در این روش، که از هر دو نــوع نانولوله، تک جداره و چند جداره، بــا طول های تا 50 میکرون حاوی نقص های ساختاری در آن وجود دارد.در فرآیند تابــش لیزر، از لیزر بــرای تبخیر گرافیــت و از یک گاز بی اثــر برای هدایت این بخــارات به داخل مخزن اســتفاده میشــود.نانو لوله های کربنی روی ســطح ســرد رآکتور رشــد میکننــد. ایــن برای تولید نانو لوله های کربنی چند جداره مناســب است. و با اســتفاده از کامپوزیت گرافیتی و ذرات کاتالیســت فلــزی ترکیب کبالت و نیکل( برای سنتز نانو لوله های کربنی) CNT و CNTs استفاده میشود. بازده این فرآیند 70 درصد بوده و محصول اصلــی آن نانو لوله های کربنی تک جداره و چند جداره اســت، قطر ایــن نانو لوله ها کامــلاً قابل کنترل بوده و میتوان با تغییر دما قطر نانو لوله را به دلخواه کنترل کرد.


 از روش CVD با کمک کاتالیســت برای تولید نانو لوله کربنی استفاده کــرد. در طــول فرآینــد CVD ، یــک لایه از نیکل ، کبالت و ذرات کاتالیســت فلزی، عموماً آهن  برای تولید نانو لوله های کربنی اســتفاده میشود. CVD روشــی رایج برای تولید تجاری نانو لوله های کربنی اســت. در این روش، قطر نانو لوله ها با ابعــاد ذرات فلزی ارتباط دارند. با الگودهی زیرلایه، اســتفاده از عملیات حرارتی و H اچ کــردن پالســمایی کاتالیســت میتوان قطــر نانو لوله ها را کنترل کــرد.

نتیجه گیری:

اگر برای رشد نانو لوله های کربنی از میدان الکتریکی قوی اســتفاده شــود، نانو لوله ها در راســتای میدان اعمال شــده رشد خواهند کرد. روش CVD بهترین گزینه برای تولید صنعتی نانو لوله کربنی اســت. دلیل این امر، نســبت پایین هزینه به درآمد و همچنین امکان رشــد عمــود نانو لوله ها روی زیر لایه دلخواه است. 

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )