نانولوله‌های کربنی را با کمی نمک طعام در دمای پایین تولید کنید

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، جای نمک سر سفره است، اما یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که نمک طعام در فرآیند تولید نانومواد کربنی می‌تواند بسیار موثر باشد.

در مقاله‌ای که به تازگی در نشریه Angewandte Chemie به چاپ رسیده، محققان نشان دادند که می‌توان از ترکیبات حاوی سدیم برای کاهش دمای مورد نیاز به‌منظور رشد نانولوله‌های کربنی استفاده کرد. این گروه معتقداند که سدیم موجب می‌شود تا نانولوله‌های کربنی روی برخی از مواد نظیر پلیمر‌ها در دمای پایین‌تری رشد کند، فرآیندی که معمولا به دمای بالا نیاز دارد.

ریچارد لی از محققان این پروژه می‌گوید: «در کامپوزیت‌های هوافضا، پلیمر‌های زیادی وجود دارند که در آن‌ها الیاف کربنی کنار هم قرار دارند، اکنون با نتایج این پروژه شاید بتوانیم به‌طور مستقیم نانولوله‌های کربنی را روی مواد پلیمری رشد دهیم و کامپوزیت‌های مستحکم‌تر و قوی‌تری تولید کنیم. استفاده از سدیم به‌عنوان کاتالیزور فرصت‌های تازه‌ای برای استفاده از انواع سطوح برای رشد نانولوله‌های کربنی ایجاد می‌کند.»

برای رشد نانولوله‌های کربنی معمولا از فرآیند لایه‌نشانی شیمیایی از فاز بخار استفاده و کاتالیست‌هایی نظیر آهن به کار گرفته می‌شود. گاز‌هایی نظیر دی‌اکسیدکربن وارد مخزن شده و در دمایی نزدیک به ۸۰۰ درجه سانتیگراد ساختار‌های گازی حاوی کربن متلاشی شده و کربن به‌صورت لوله‌ای شکل روی بستر ایجاد می‌شود.

محققان انواع مختلف کاتالیست‌ها را مورد آزمایش قرار داده‌اند تا بتوانند نانولوله‌کربنی خالص به‌دست آورند. این گروه تحقیقاتی در بررسی‌های خود متوجه شدند که سدیم می‌تواند نقش کاتالیزور را ایفا کند.

واردل از محققان این پروژه می‌گوید: «همیشه از آهن به‌صورت سنتی برای تولید نانولوله‌های کربنی استفاده می‌شود، این اولین باری است که سدیم به‌عنوان کاتالیست استفاده شده‌است. سدیم به‌عنوان یک فلز قلیایی هیچ گاه برای رشد نانولوله‌های کربنی به کار گرفته نشده بود و اکنون این نتایج مسیر ما را برای استفاده از دیگر عناصر جدول تناوبی باز می‌کند.»

این گروه تحقیقاتی از انواع منابع سدیم نظیر جوش‌شیرین، نمک‌طعام و سدیم موجود در مواد شوینده را مورد آزمایش قرار دادند. نتایج یافته‌های آن‌ها نشان داد که کاتالیزور آهن در دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد نانولوله‌های کربنی را ایجاد می‌کند در حالی که سدیم در دمای ۴۸۰ درجه سانتیگراد قادر به تولید نانولوله‌های کربنی است.