La esponja de nanotubos de carbono 3D preparada mediante el método de combustión de llama ultrarrápida. Crédito:Shihong Yue
En un artículo publicado en Nano , un grupo de investigadores informa sobre el desarrollo de un método simple de combustión por llama para preparar esponjas de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) a gran escala. La esponja SWNT tiene propiedades multifuncionales y tiene aplicaciones en la limpieza de residuos, detección y almacenamiento de energía.
Los investigadores buscaron un método rápido de producción en masa para preparar peso ligero, Esponjas de nanotubos de carbono porosos (CNT) con baja energía. Descubrieron un método para preparar esponjas de nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) con una red esquelética hueca interconectada elástica en 3D mediante la quema de esponjas comerciales de poliuretano (PU) recubiertas con SWNT.
La esponja de PU se retira en una llama de etanol en menos de 20 segundos, dejando estructuras esponjosas. En comparación con la deposición química de vapor (CVD) informada anteriormente, el método de combustión con llama utilizado en este trabajo tiene las ventajas del control de densidad, bajo costo e idoneidad para la producción a gran escala. Adicionalmente, la forma y el tamaño de la esponja se controlan mediante el tratamiento previo de las plantillas de PU.
Las esponjas SWNT sintetizadas exhiben una serie de propiedades comparables, incluyendo alta conductividad, adsorción moderada de líquidos orgánicos, buena elasticidad y alta capacitancia específica. También, las esponjas pueden alcanzar una densidad ultrabaja de 0,8 mg cm
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y mantenga la geometría original de la plantilla de PU sin distorsión. La alta hidrofobicidad confiere a las esponjas SWNT una admirable tasa de adsorción y capacidad para disolventes orgánicos. Las esponjas podrían alcanzar un esfuerzo de compresión máximo de 11, 500 Pa al 80 por ciento de tensión, pero también resistió más de 1000 ciclos de compresión al 60 por ciento de tensión. Más lejos, utilizado como material de electrodo flexible, las esponjas porosas SWNT lograron una alta capacitancia específica y una retención capacitiva del 95 por ciento sobre 10, 000 ciclos.
