Upload
www-mientayvncom
View
112
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
LOGO
LOGO
MỘT SỐ THÔNG TIN CẦN THIẾT
Tài liệu công nghệ nano: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html
https://drive.google.com/folderview?id=0B2JJJMzJbJcwajNXZWpzdGRTb1MtRXdRN0hrZFhiQQ&usp=sharing
LOGOwww.hcmus.edu.com
Bài báo cáo
Ống nano cacbon là gì?
Lịch sử phát triển
Cấu trúc và phân loại
Tính chất
ứng dụng
ỐNG NANO CACBON
LOGOwww.hcmus.edu.com
Ống nano cacbon là gì?
Các ống cacbon nano là một dạng thù hình
của cacbon
Ống nano là một loại cấu trúc fullerene, trong đó cũng
bao gồm cả buckyball.
LOGO
Lịch sử phát triển
R.C
url, R.Sm
alley, H. K
roto
Tìm
ra fullerene
1985 1991 2002 2014
www.hcmus.edu.com
S. Iijma
Tìm
ra CN
T
Tạp chí Science et A
venir
7 kỳ quan thế giới nanno
Việt N
amC
hế tạo đươc vật liệu CN
T
LOGOwww.website.com
Cấu trúc
Cấu trúc graphit
Có nhiều lớp ở mỗi lớp các nguyêntử xếp hình 6 cạnh
-gọi là một lớp graphen
Liên kết giữa cácLớp là liên kết Val
Der Vaal
Mỗi nguyên tử Cliên kết cộng hóa
trị với 3 nguyên tửC gần nhất.
LOGO
Cấu trúc ống nano cacbon
www.hcmus.edu.com
Cấu trúc của CNT được mô tả bằng vecto chu vi hay vecto Chi Ch biểu
diễn chu vi toàn phần củaống. Nó được xác định bằng
Ch = na1 + ma2
Với : a1 và a2 là vecto đơn vị trong mạng sáu cạnh, n và m là những số nguyên.
Ch định vị cái gọi là góc Chi là góc giữa Ch và
a1.
LOGOwww.hcmus.edu.com
Cấu trúc ống nano cacbon
m=0 or n=0θ = 300
m=nθ = 300
m≠n0<θ <300
LOGO
Phân loại
www.hcmus.edu.com
Có 2 loại ống nano cacbon
ống đơn vách ống đa vách
LOGO
Tính chấtĐiện
Tính chấtcơ
Tính chấtHóa học
Tính chấtNhiệt
www.hcmus.edu.com
Tính chất
LOGOwww.hcmus.edu.com
Tính chất cơ
Ống nano cacbon chỉgồm các nguyên tử
cacbon nên nhẹ và liênkết giữa các nguyêntử là liên kết cộnghóa trị nên rất bền
Tính chất Tính chất cơ
LOGOwww.hcmus.edu.com
Độ cứng và độ bền của các cấu trúc ống
Tính chất Tính chất cơ
LOGOwww.hcmus.edu.com
Tính chất điện
Độ dẫn điện củaống nano cacbon rất phụ thuộc vào
cấu trúc, tức là phụthuộc vào (m,n)
Các cách cuộn khác nhau của ống nano cacbonSẽ cho tính chất điện của ống khác nhau
Tính chất Tính chất điện
LOGOwww.hcmus.edu.com
Cách cuộn graphen để tạo thành ống nano cacboncó thể dẫn đến tính chất điện của nó giống kim loại
hay bán dẫn
Khi được cuộn lại thành ống, các liên kết C-C vuông góc với trục ống được hình thành, dẫn đến cấu trúc điện tử của một số loại ống CNTs giống như của các
kim loại dẫn điện tốt như Cu, Au. Các cách cuộn khác nhau của mạng graphene tạo ra ống với khe năng lượng nhỏ hoặc bằng 0.
Tính chất Tính chất điện
LOGOwww.hcmus.edu.com
Tính chất điện
Độ dẫn điện củaống nano cacbon cũng bị ảnh hưởngbởi ngoại lực tác
dụng lên ống.
Dưới tác dụng của ngoại lực những sai hỏng trongống xuất hiện và làm thay đổi tính chất điện của ống
Tính chất Tính chất điện
LOGOwww.hcmus.edu.com
Những sai hỏng trong cấu trúc của ống ảnh hưởng đến tính chất điện của ống
Chổ tiếp xúc giữa hai đoạn cấu trúc khác nhau này có tính chỉnh lưu như ở tiếp xúc p-n bán dẫn.
Tính chất Tính chất điện
LOGO
Tính chất
www.hcmus.edu.com
Tính chất nhiệt
Trong vùng nhiệt độ thấp
MWNTs và bó SWNTs với các đường kính khác nhau, trên các khoảng nhiệt độ khác nhau đều chỉ ra rằng nhiệt
dung riêng phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ
Nhiệt dung riêng của MWNTs và bó SWNTs phụ thuộc vào các tương tác giữa các ống trong bó hay các lớp graphene
trong MWNTs và đường kính của chúng.
LOGO
Ở nhiệt độ phòng, độ dẫn nhiệt khoảng 3 x 104 W/m.K và đạt giá trị cao nhất 4 x 104 W/m.K ở khoảng 100 K. So với graphite và mạng graphene, ở nhiệt độ thấp độ dẫn nhiệt của CNTs cao hơn nhiều, nhưng ở nhiệt độ cao độ dẫn nhiệt của CNTs xấp xỉ bằng.
www.hcmus.edu.com
Trong vùng nhiệt độ phòng và cao
Tính chất Tính chất nhiệt
LOGO
CNTs hoạt động hóa học mạnh hơn so với graphene. Tuy nhiên, thực tế cho thấy CNTs vẫn tương đối trơ về mặt hóa học
CNTs có đường kính càng nhỏ thì hoạt động hóa học càng mạnh, song hiện tượng tụ đám càng nhiều. Đó là ảnh hưởng của hiệu ứng kích thước và hiệu ứng bề mặt xảy ra với các vật liệu nano. Sự tụ đám này làm giảm khả năng hoạt động hóa học của các ống CNTs. Vì vậy, vấn đề quan trọng là tách bó CNTs thành các ống riêng rẽ bằng các xử lý lý, hóa phù hợp.
www.hcmus.edu.com
Tính chất Tính chất hóa học
LOGO
Khi áp một điện trường đủ lớn, các điện tử tại bề mặt xuyên hầm qua hàng rào thế và thoát ra ngoài.
www.hcmus.edu.com
Tính chất Tính chất phát xạ điên tử trường
. tip
VE
Rα=
Với E ≈ 108 V/cm, Rtip ≈ 1nm, α ≈ 10 (hệ số) thì V ≈ 10 V. Tức là, với điện thế khoảng 10 V thì các ống
CNTs đã có thể phát xạ điện tử.
LOGOwww.hcmus.edu.com
Ứng dụng Các ứng dụng về năng lượng
CNTs có khả năng tích trữ năng lượng cao. Tốc độ chuyển tải điện tử từ cực này sang cực kia với vật liệu CNTs là rất nhanh. Do đó hiệu suất của các pin nhiên liệu loại này thường rất cao.
Hai thành phần có thể tích trữ điện hóa trong CNTs là hydrogen và lithium.
Vật liệu CNTs có thể tích trữ chất lỏng hoặc khí
LOGOwww.hcmus.edu.com
Ứng dụng Ứng dụng trong các linh kiện điện tử
Các thiết bị phát xạ trường điện tử
Đầu dò điện tử
sensor
LOGOwww.hcmus.edu.com
Ứng dụng Các vật liệu tổ hợp
Tăng khả năng Dẫn điện của polimer dẫn
Thêm vào vật liệucomposite làm chúng
bền và dẻo dai.
Gia cường lớp mạcrom, làm chúng cứng
và nhẵn hơn.
LOGO
www.hcmus.edu.com