4. Uhlíkové nanokompozity
Publikácia
Nanokompozity na báze uhlíkových nanorúrok a vybraných silikátových minerálov
https://fns.uniba.sk/nanokompozity2018/
Uhlíkové nanokompozity. Obrázok z titulnej strany knihy „Nanokompozity na báze uhlíkových nanorúrok a vybraných silikátových minerálov. (Autori: K. Jesenák, M. Kadlečíková a kol.) Sú na ňom zväzky uhlíkových nanorúrok na montmorillonite. Na tomto, a na nasledujúcich obrázkoch, sú snímky nanorúrok syntetizovaných na Fakulte elektrotechniky a informatiky Slovenskej technickej univerzity a na Katedre anorganickej chémie PRIF UK.
Pohľad na zariadenie pre syntézu uhlíkových nanorúrok metódou chemickej depozície pár na pracovisku FEI STU.
Bližší pohľad na hlavnú časť zariadenia
Takzvaný wafer, substrátový polovodičový disk. Primárne sa používa ako podložný substrát, na ktorom sa vytvárajú elektronické mikroobvody. Vyrába sa narezaním zdrojových monokryštálov na 300 až 600 mikrometrov hrubé plátky. V našom prípade sa použil na nanesenie katalyticky aktívnych vrstiev pre syntézu uhlíkových nanorúrok. Na obrázku je čelná strana nášho kremíkového wafra s priemero 10 cm. Na tomto obrázku je však jeho zadná strana.
Odraz fakultnej vegetácie na prednej (aplikačnej) strane kremíkového wafra.
Tento obrázok ukazuje narezaný kremíkový wafer (vľavo hore) a finálnu vrstvu uhlíkových nanorúrok na tomto podložnom substráte.
Katalytickým substrátom pre syntézu uhlíkových nanorúrok môže byť takmer všetko, čo obsahuje niektorý z katalyticky aktívnych kovov. Napríklad aj jemnozrnné železité zrazeniny banských vôd.
SEM snímky zväzkov uhlíkových nanorúrok syntetizovaných na povrchu montmorillonitu s nanočasticami železa katalyzujúcimi syntézu nanorúrok.
Pohľad na paralelné homogénne zväzky uhlíkových nanorúrok na železitom sepiolite.
Homogénne zväzky uhlíkových nanorúrok na silikátovom podklade.
Niekedy sa homogénne vrstvy katalyzátorov na kremíkových wafroch nevydaria. Napriek veľmi pomalému sušeniu pri nízkych teplotách prasknú. Takéto „nehody“ však niekedy poskytujú príležitosť sledovať prepájanie protiľahlých strán trhliny uhlíkovými nanorúrkami.
Výhodou je, že takéto trhliny poskytujú kontinuálne zväčšovanie vzdialeností oboch ich strán. To dosiahnuť nejakým umelým spôsobom je dosť problematické.
Trhlina v substráte s uhlíkovými nanorúrkami.
Príklad prepájania dvoch oproti sebe lokalizovaných katalytických centier uhlíkovými nanorúrkami.
Transmisné elektrónové snímky uhlíkových nanorúrok syntetizované na zeolitovej platničke s Fe katalyzátorom. Na snímkach vidno koncové časti nanorúrok s uzatvorenými časticami železa. Tie boli vytrhnuté z podkladovej zeolitovej platničky v dôsledku rastu nanorúrky v jej koncovej časti.
Ešte jeden estetický zážitok z uhlíkových nanorúrok.