Los investigadores de Skoltech han investigado el procedimiento de suministro de catalizador utilizado en el método más común de producción de nanotubos de carbono. deposición química de vapor (CVD), ofreciendo lo que ellos llaman una forma "simple y elegante" de impulsar la productividad y allanar el camino para una tecnología basada en nanotubos más barata y accesible. El artículo fue publicado en Revista de Ingeniería Química .

Nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT), diminutas láminas enrolladas de grafeno con un grosor de un solo átomo, son muy prometedores cuando se trata de aplicaciones en ciencia de materiales y electrónica. Esa es la razón por la que se centra tanto esfuerzo en perfeccionar la síntesis de SWCNT; de métodos físicos, como el uso de rayos láser para eliminar un objetivo de grafito, todo el camino hasta el enfoque de ECV más común, cuando se utilizan partículas de catalizador de metal para "quitar" un gas que contiene carbono de su carbono y hacer crecer los nanotubos en estas partículas.

"El camino de las materias primas a los nanotubos de carbono requiere un delicado equilibrio entre docenas de parámetros del reactor. La formación de nanotubos de carbono es un proceso complicado y complicado que se ha estudiado durante mucho tiempo, pero aun guarda muchos secretos, "explica Albert Nasibulin, profesor en Skoltech y profesor adjunto en el Departamento de Química y Ciencia de los Materiales, Escuela de Ingeniería Química de la Universidad de Aalto.

Varias formas de mejorar la activación del catalizador, para producir más SWCNT con las propiedades requeridas, ya se han sugerido. Nasibulin y sus colegas se centraron en el procedimiento de inyección, a saber, cómo distribuir el vapor de ferroceno (un precursor de catalizador de uso común) dentro del reactor.

Cultivaron sus nanotubos de carbono utilizando el enfoque de CVD en aerosol, utilizando monóxido de carbono como fuente de carbono, y monitoreó la productividad de síntesis y las características de SWCNT (como su diámetro) dependiendo de la velocidad de inyección del catalizador y la concentración de CO ₂ (utilizado como agente para el ajuste fino). En última instancia, los investigadores concluyeron que "el ajuste de la tasa de flujo del inyector podría conducir a un aumento de 9 veces en la productividad de la síntesis mientras se conserva la mayoría de las características de SWCNT, "como su diámetro, la proporción de nanotubos defectuosos, y conductividad de la película.

"Toda tecnología siempre tiene que ver con la eficiencia. Cuando se trata de la producción de nanotubos por CVD, la eficacia del catalizador suele perderse de vista. Sin embargo, Vemos una gran oportunidad allí y este trabajo es solo un primer paso hacia una tecnología eficiente, "Dmitry Krasnikov, investigador científico senior de Skoltech y coautor del artículo, dice.