¿Qué son los nanotubos de carbono?

Los nanotubos de carbono (CNT), también conocidos como tubos Bucky, son materiales cuánticos unidimensionales con una estructura especial (el tamaño radial es nanómetros, el tamaño axial es micras y ambos extremos del tubo son básicamente sello). Está compuesto principalmente por átomos de carbono dispuestos hexagonalmente, formando de varias a docenas de capas de tubos circulares coaxiales. Se mantiene una distancia fija entre capas, aproximadamente 0,34 nm, y el diámetro generalmente es de 2 ~ 20 nm. Los nanotubos de carbono no siempre son rectos, sino que aparecen convexos y cóncavos en áreas localizadas, debido a la aparición de pentágonos y heptágonos durante el proceso de tejido hexagonal. Además de los hexágonos, en los nanotubos de carbono también desempeñan un papel importante los pentágonos y los heptágonos. Según las diferentes orientaciones axiales de los hexágonos de carbono, se pueden dividir en tres tipos: en zigzag, en sillón y en espiral. Los nanotubos de carbono en espiral tienen quiralidad, mientras que los nanotubos de carbono en zigzag y de sillón carecen de quiralidad. Como nanomateriales unidimensionales, los nanotubos de carbono son livianos, tienen conexiones estructurales hexagonales perfectas y tienen muchas propiedades mecánicas, eléctricas y químicas inusuales.

Origen Histórico

Nanotubos de Carbono

En 1985, el C60 con estructura de "fútbol" atrajo la atención mundial una vez descubierto. Croteau H.W., Smalley R.E. y Cole R.F. también ganaron el Premio Nobel de Química en 1996 por descubrir el C60 y confirmar su estructura. En 1991, el Dr. Iijima de NEC descubrió una estructura de carbono más peculiar: los nanotubos de carbono.

Los nanotubos de carbono se habían descubierto y fabricado en algunas investigaciones antes de que fueran reconocidos y nombrados oficialmente en 1991, pero no se consideraban una forma nueva e importante de carbono en ese momento. En la década de 1890, se descubrió que los gases carbonosos podían descomponerse en superficies calientes para formar filamentos de carbono. En 1953, también se descubrieron estructuras filamentosas similares a los nanotubos de carbono cuando el CO y el Fe3O4 reaccionaban a altas temperaturas. Desde la década de 1950, el problema de la deposición de carbono en plantas petroquímicas y reactores nucleares fríos, es decir, la acumulación de filamentos de carbono, ha ido atrayendo gradualmente la atención de la gente. Para inhibir su crecimiento, se han realizado muchas investigaciones sobre su mecanismo de crecimiento. Se ha descubierto que estos filamentos de carbono, obtenidos mediante pirólisis catalítica de materia orgánica, tienen una estructura similar a la de los nanotubos de carbono. A finales de la década de 1970, científicos de Nueva Zelanda descubrieron que cuando se produce una chispa eléctrica entre dos electrodos de grafito, se forman pequeños grupos de fibras en la superficie del electrodo. Las mediciones de difracción de electrones muestran que las paredes están compuestas de carbono similar al grafito y, de hecho, se han observado nanotubos de carbono de paredes múltiples.

Preparar información

Los métodos de preparación de nanotubos de carbono más utilizados incluyen principalmente: método de descarga de arco, método de ablación por láser, método de deposición química de vapor (método de pirólisis de gas hidrocarburo), método de pirólisis en fase sólida, método de brillo. método de descarga, método de combustión de gas y método de síntesis de polimerización.

Método de descarga por arco

Nanotubos de carbono

La descarga por arco es el método principal para preparar nanotubos de carbono. En 1991, el físico japonés Naruto Iijima descubrió por primera vez los nanotubos de carbono a partir de fibras de carbono producidas por descarga de arco. El proceso específico del método de descarga de arco consiste en colocar el electrodo de grafito en un recipiente de reacción lleno de helio o gas argón y encender un arco entre los dos electrodos. En este momento la temperatura puede alcanzar unos 4000 grados. En estas condiciones, el grafito se evapora y los productos son fullerenos (C60), carbono amorfo y nanotubos de carbono de pared simple o múltiple. Controlando el contenido de hidrógeno en el catalizador y el recipiente, se pueden ajustar los rendimientos relativos de varios productos. La preparación de nanotubos de carbono mediante este método es técnicamente sencilla, pero los nanotubos de carbono producidos se mezclan con productos como el C60, lo que dificulta la obtención de nanotubos de carbono de alta pureza, y la mayoría de ellos son nanotubos de carbono multicapa. A menudo se necesitan nanotubos de carbono de pared simple. Además, este método consume demasiada energía. Algunos investigadores han descubierto que si se utiliza cloruro de litio fundido como ánodo, la energía consumida en la reacción se puede reducir de manera efectiva y la purificación del producto también es más fácil.

Se desarrolló la deposición química de vapor o pirólisis de gases de hidrocarburos, que supera en cierta medida las deficiencias del método de descarga por arco. En este método, los hidrocarburos gaseosos pasan a través de una plantilla con partículas de catalizador adheridas, y los hidrocarburos gaseosos se pueden descomponer en nanotubos de carbono a una temperatura de 800 a 1200 grados. La ventaja sobresaliente de este método es que los reactivos restantes son gases, que pueden abandonar el sistema de reacción para obtener nanotubos de carbono de alta pureza. Al mismo tiempo, la temperatura no necesita ser muy alta y ahorra relativamente energía. . Sin embargo, el diámetro y la forma de los nanotubos de carbono preparados son irregulares y se debe utilizar un catalizador durante el proceso de preparación. La principal dirección de investigación de este método es controlar la estructura de los nanotubos de carbono controlando la disposición de los catalizadores en la plantilla, y se han logrado algunos avances.

Método de ablación por láser

El proceso específico del método de ablación por láser es: colocar el objetivo de grafito mezclado con catalizador metálico y grafito en el medio de un tubo largo de cuarzo y colocar el tubo en el horno de calentamiento. Cuando la temperatura del horno aumenta a una cierta temperatura, el gas inerte ingresa al tubo y el rayo láser se enfoca en el objetivo de grafito. El carbono gaseoso se genera bajo irradiación láser. Estas partículas de carbono gaseoso y catalizador son llevadas desde el área de alta temperatura al área de baja temperatura mediante el flujo de aire y crecen hasta convertirse en nanotubos de carbono bajo la acción del catalizador.

Pirólisis en fase sólida

Además, existen otros métodos como la pirólisis en fase sólida. La pirólisis en estado sólido es un nuevo método para cultivar nanotubos de carbono mediante pirólisis a alta temperatura de metaestables convencionales que contienen carbono. Este método es estable, no requiere catalizador y crece in situ. Sin embargo, debido a las limitaciones de las materias primas, la producción no puede ampliarse ni ser continua.

Método de pulverización iónica o láser

También existe el método de pulverización iónica o láser. Aunque este método es fácil de producir de forma continua, su escala está limitada por el equipo.

Síntesis de polimerización

En la preparación de nanotubos de carbono, la síntesis de polimerización generalmente se refiere al método de replicación y amplificación de la plantilla.

El proceso general de preparación de nanotubos de carbono es similar a la síntesis orgánica, y las reacciones secundarias son complejas y diversas. Es difícil garantizar que todos los nanotubos de carbono en el mismo horno sean nanotubos de sillón o nanotubos en zigzag. Los científicos han descubierto que bajo la acción de ácidos fuertes y ondas ultrasónicas, los nanotubos de carbono pueden primero romperse en varios segmentos y luego proliferar y extenderse bajo la acción de ciertas partículas de catalizador a nanoescala. Después de la extensión, los nanotubos de carbono obtenidos se curvan como una plantilla.

Así que los científicos imaginaron que si los nanotubos de carbono se multiplicaran de forma similar a la amplificación del ADN, sólo necesitarían encontrar unos pocos nanotubos con forma de sillón o nanotubos en forma de zigzag para replicarlos y amplificarlos en poco tiempo. .Producir millones de nanotubos de carbono del mismo tipo. Esta puede convertirse en una nueva forma de preparar nanotubos de carbono de alta pureza.

Método de craqueo catalítico

El craqueo catalítico es el uso de materias primas gaseosas carbonosas (como monóxido de carbono, metano, etileno, propileno, benceno) bajo la acción de un catalizador en la temperatura rango de 600 ~ 1000 ℃ Método para preparar nanotubos de carbono mediante descomposición interna. Este método descompone los compuestos que contienen carbono en átomos de carbono a temperaturas más altas, y los átomos de carbono se adhieren a la superficie de las partículas del catalizador bajo la acción de catalizadores de metales de transición para formar nanotubos de carbono. Los componentes activos de los catalizadores utilizados para el craqueo catalítico son en su mayoría metales de transición del Grupo 8 o sus aleaciones. Agregar una pequeña cantidad de metales activos como cobre, zinc y magnesio puede ajustar el estado energético y cambiar sus capacidades de adsorción y descomposición química de los gases que contienen carbono. Los precursores de catalizadores influyen en la actividad de los elementos metálicos formados y también se utilizan óxidos metálicos, sulfuros, carburos y compuestos organometálicos.

Efectos sobre la salud

Efectos adversos en humanos

Contacto con los ojos: Puede causar irritación en los ojos.

Contacto con la piel: 2012 Aún no sabemos del todo si la penetración de nanopartículas desde la piel puede tener efectos adversos en el cuerpo humano. Sin embargo, se ha demostrado que la aplicación tópica de nanotubos de carbono de pared simple en bruto a ratones desnudos causa sensibilización de la piel. Los experimentos con células de piel humana cultivadas in vitro demostraron que tanto los nanotubos de carbono de pared simple como los nanotubos de carbono de pared múltiple pueden ingresar a las células y causar citoquinas inflamatorias y de liberación, estrés oxidativo y reducción de la viabilidad celular.

Inhalación de aire: puede provocar la formación de cáncer de pulmón, neumoconiosis, granuloma o mesotelioma.

Ingestión: Irrita el tracto intestinal y los experimentos pertinentes son insuficientes.

Efectos adversos sobre la vida acuática

El 24 de agosto de 2012, una investigación realizada por la Universidad de Missouri y el Servicio Geológico de Estados Unidos demostró que los nanotubos de carbono son tóxicos para algunas formas de vida acuática. Los nanotubos de carbono no son carbono puro y el níquel, el cromo y otros metales utilizados en el proceso de producción permanecerán como impurezas. Estos metales residuales y nanotubos de carbono pueden ralentizar el crecimiento de algunos organismos acuáticos e incluso provocar la muerte. El profesor Deng Linbao de la Universidad de Missouri dijo que las perspectivas futuras de desarrollo de los nanotubos de carbono deben sopesarse y prepararse cuidadosamente. Su impacto en el medio ambiente y la salud humana no se reconoce plenamente, por lo que se debe evitar que ingrese al medio ambiente como material producido en masa.

Nanotubos de carbono

Perspectivas de aplicación

Los nanotubos de carbono se pueden convertir en películas conductoras transparentes, reemplazando al ITO (óxido de indio y estaño) como materiales para pantallas táctiles. En tecnologías anteriores, los científicos utilizaban nanotubos de carbono en polvo para preparar soluciones y recubrirlas directamente sobre sustratos de vidrio o PET, pero esta tecnología aún no ha entrado en la etapa de producción en masa.

En la actualidad, la producción en masa exitosa es el uso de tecnología de nanotubos de carbono superorientados; esta tecnología extrae directamente películas delgadas de matrices de nanotubos de carbono superorientados y las coloca sobre el sustrato para formar una película conductora transparente, como si se extrajera hilo de un hilo. tira larga. La misma línea. El núcleo de esta tecnología, la matriz de nanotubos de carbono súper alineados, es un nuevo material descubierto por primera vez en 2002 por el Centro de Nanotecnología Tsinghua-Fuji Conner en Beijing.

La pantalla táctil de nanotubos de carbono se desarrolló con éxito por primera vez entre 2007 y 2008 y fue industrializada en 2011 por la empresa Tianjin Funa Yuanchuang. Hasta ahora, muchos teléfonos inteligentes utilizaban pantallas táctiles hechas de materiales de nanotubos de carbono. A diferencia de la pantalla táctil de óxido de indio y estaño (ITO) existente, que contiene el metal raro "indio", la materia prima de la pantalla táctil de nanotubos de carbono es metano, etileno, acetileno y otros gases de hidrocarburos, y no está restringida por recursos minerales raros; en segundo lugar, la película de nanotubos de carbono producida mediante el método de recubrimiento tiene anisotropía conductora, como un patrón incorporado natural. No requiere procesos de fotolitografía, grabado ni lavado con agua, ahorra mucha agua y electricidad y es más respetuosa con el medio ambiente. ahorro de energía. Los ingenieros también han desarrollado una tecnología de posicionamiento que utiliza la anisotropía conductiva de los nanotubos de carbono. Sólo se necesita una capa de película de nanotubos de carbono para determinar las coordenadas X e Y del punto de contacto. Las pantallas táctiles de nanotubos de carbono también son flexibles, antiinterferencias, impermeables, antigolpes y antiarañazos. Se pueden convertir en pantallas táctiles curvas y tienen un gran potencial para su aplicación en dispositivos portátiles, muebles inteligentes y otros productos.

Según informes de Physicist Organization Network y la BBC del 26 de septiembre de 2013, ingenieros de la Universidad de Stanford en Estados Unidos han logrado un gran avance en el campo de los equipos electrónicos de nueva generación. Construyeron un prototipo de computadora utilizando nanotubos de carbono, que es mejor que el basado en silicio. Las computadoras son más pequeñas, más rápidas y más eficientes energéticamente.

El profesor Giovanni de mikkeli, director de la Escuela de Ingeniería Eléctrica del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, destacó dos contribuciones técnicas clave a este logro mundial: en primer lugar, el proceso de fabricación basado en nanotubos de carbono. Los circuitos están en su lugar. En segundo lugar, se construye un circuito sencillo y eficaz que demuestra que los cálculos con nanotubos de carbono son factibles. El profesor Naresh, del Consorcio de Investigación y Diseño de Chips de Próxima Generación y de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, comentó que aunque las computadoras con nanotubos de carbono aún pueden tardar varios años en madurar, este avance pone de relieve las futuras posibilidades de industrialización de los semiconductores de nanotubos de carbono.

Muchos consideran que el hidrógeno es la fuente de energía limpia del futuro. El hidrógeno en sí tiene una densidad baja, por lo que es muy inconveniente comprimirlo hasta convertirlo en líquido y almacenarlo. Los nanotubos de carbono son livianos y tienen una estructura hueca, lo que los convierte en excelentes contenedores para almacenar hidrógeno, que es incluso más denso que el hidrógeno líquido o sólido. Con un calentamiento adecuado, el hidrógeno se puede liberar lentamente. Los investigadores están intentando crear contenedores portátiles para almacenar hidrógeno a partir de nanotubos de carbono.

Los nanotubos de carbono pueden rellenarse con metales, óxidos y otras sustancias, lo que permite utilizarlos como moldes. Al llenar primero los nanotubos de carbono con metales y otras sustancias, y luego eliminar la capa de carbono, se pueden preparar los mejores cables a nanoescala o nuevos materiales unidimensionales para su uso en futuros dispositivos electrónicos moleculares o dispositivos nanoelectrónicos. Algunos nanotubos de carbono también se pueden utilizar como cables a nanoescala. De esta manera, se pueden colocar microcables fabricados a partir de nanotubos de carbono o tecnologías relacionadas sobre obleas de silicio para crear circuitos más complejos.

Se pueden fabricar muchos materiales compuestos excelentes utilizando las propiedades de los nanotubos de carbono. Por ejemplo, los plásticos reforzados con nanotubos de carbono tienen excelentes propiedades mecánicas, buena conductividad eléctrica, resistencia a la corrosión y protección contra ondas de radio. Los materiales compuestos de nanotubos de carbono a base de cemento tienen buena resistencia al impacto, propiedades antiestáticas, resistencia al desgaste y alta estabilidad, y no afectan fácilmente al medio ambiente. Los compuestos cerámicos reforzados con nanotubos de carbono tienen alta resistencia y buena resistencia al impacto. Debido a la presencia de defectos en los anillos de cinco miembros en los nanotubos de carbono, se mejora la reactividad. En condiciones materiales como altas temperaturas, los nanotubos de carbono adoptan fácilmente una forma de tubo con aberturas en los extremos, los metales los penetran fácilmente y forman compuestos de matriz metálica con metales. Este material tiene alta resistencia, alto módulo, resistencia a altas temperaturas, pequeño coeficiente de expansión térmica y fuerte resistencia a la deformación térmica.

Los nanotubos de carbono también proporcionan a los físicos los mejores tubos capilares para estudiar el mecanismo de los fenómenos capilares, y a los químicos los mejores tubos de ensayo para reacciones nanoquímicas. Pequeñas partículas en los nanotubos de carbono pueden hacer que los nanotubos de carbono cambien la frecuencia de sus oscilaciones en una corriente eléctrica. Aprovechando esto, en 1999, científicos brasileños y estadounidenses inventaron una "nanoescala" con una precisión de 10 a 17 kg que podía pesar la masa de un solo virus. Luego, los científicos alemanes desarrollaron una "nanoescala" que podía pesar átomos individuales.

Introducción y sugerencias para dispersantes de nanotubos de carbono

Tomando como ejemplo los nanotubos de carbono y los dispersantes de nanotubos de carbono de Wuxi Wangju Plastic Materials Co., Ltd., la investigación y la experiencia práctica son tan siguiente:

1. Tres elementos de la tecnología de dispersión de nanotubos de carbono

2. Dosis recomendada de dispersante

3. Descripción general de los dispersantes de agua con nanotubos de carbono

IV. Sugerencias sobre el uso de equipos de dispersión ultrasónica y ejemplos de dispersión

Sugerencias sobre el uso de equipos de dispersión y molienda de verbos (abreviatura de verbo)

Los tres elementos de la tecnología de dispersión de nanotubos de carbono: dispersión medio, dispersante y equipo de dispersión

1. Medio de dispersión

(1) Según la diferencia de viscosidad, el medio de dispersión se puede dividir en tres tipos: alta viscosidad, viscosidad media y viscosidad media. baja viscosidad. Los nanotubos de carbono se dispersan fácilmente en medios de baja viscosidad como agua y disolventes orgánicos. Resina epoxi líquida, caucho de silicona líquido y otros medios de viscosidad media. Medios muy viscosos como el plástico fundido.

(2) La tecnología de dispersión de nanotubos de carbono presentada aquí está dirigida a medios de dispersión de viscosidad media y baja.

2. Dispersante

(1) La selección del dispersante está estrechamente relacionada con la estructura, polaridad y parámetros de solubilidad del medio de dispersión.

(2) La cantidad de dispersante está relacionada con la superficie específica de los nanotubos de carbono y los grupos funcionales modificados por enlaces de valencia.

(3) En medios acuosos se recomienda utilizar TNWDIS. En disolventes orgánicos altamente polares como alcohol, DMF y NMP, se recomienda TNADIS. Se recomienda utilizar disolventes orgánicos de polaridad media como ésteres, resina epoxi líquida y caucho de silicona líquida.

3. Equipo de dispersión

(1) Equipo de dispersión ultrasónica: Muy adecuado para dispersar nanotubos de carbono a escala de laboratorio y en medios de baja viscosidad, pero causará problemas cuando se utilice en medios y Medios de alta viscosidad.

(2) Equipo de molienda y dispersión: adecuado para dispersión a gran escala de nanotubos de carbono y dispersión media de nanotubos de carbono de viscosidad media.

(3) Los nanotubos de carbono se pueden dispersar de manera eficiente y estable utilizando el método combinado de "molienda y dispersión primero, luego dispersión ultrasónica".

Dosis recomendada de dispersante.

1. Superficie específica de los nanotubos de carbono y cantidad de dispersante

Nuestros nanotubos de carbono de grado reactivo se dividen en tubos de pared simple (diámetro exterior

TNWDIS Dosis recomendada: 3,5 veces el peso del tubo de pared simple, 1,0 veces el peso de TNM 1, 0,2 veces el peso de TNM8 Ajuste de referencia para la dosis restante

2. de dispersante<. /p>

Los nanotubos de carbono funcionalizados son más fáciles de dispersar en agua. Generalmente, la cantidad de dispersante se puede reducir en un 50 % después de la carboxilación.

Dosis recomendada por TNWDIS: 1,5-1,8 veces. Peso del tubo de pared simple carboxilado, 0,5 veces el peso del TNM1 carboxilado, 0,1 veces el peso del TNM8 carboxilado

3 Para TNADIS, la dosis recomendada de TNM8 es 0,2 veces el peso corporal. peso corporal

La dosis de otros dispersantes de nanotubos de carbono se puede ajustar consultando

Descripción general de los dispersantes de agua de nanotubos de carbono

1, no incluido. El éter (APEO) es un tensioactivo no iónico que es respetuoso con el medio ambiente. Desde 1976, los países europeos han promulgado leyes y regulaciones para restringir la producción y el uso de APEO. Contiene grupos aromáticos. Preparación de dispersiones acuosas de nanotubos de carbono. Los grupos aromáticos tienen buena afinidad con las paredes de los nanotubos de carbono y se adsorben fácilmente en las paredes.

3. %

Contenido de humedad: 10 %

Punto de turbidez: 68-70 °C

Estructura del dispersante de agua de nanotubos de carbono

La literatura informa sobre tres tensioactivos comúnmente utilizados para dispersar nanotubos de carbono.

Sugerencias para el uso de equipos de dispersión ultrasónica

1. Se pueden usar molinillos ultrasónicos (tipo puntiagudo) para dispersar el carbono. nanotubos

2. Las ondas ultrasónicas emitidas por el molinillo ultrasónico tienen alta densidad de energía (la energía se concentra en la bocina en lugar de un plano) y baja frecuencia. Seleccione el. potencia del molinillo ultrasónico apropiado y diámetro de la bocina según la cantidad de dispersión de nanotubos de carbono.

3. En medio acuoso, el efecto de cavitación de las ondas ultrasónicas hará que TNWDIS produzca una pequeña cantidad de espuma, lo que afectará el efecto ultrasónico. Puedes optar por dejarlo reposar o agregar un agente antiespumante para eliminar la espuma.

Los medios con alta viscosidad no son adecuados para la dispersión con equipos ultrasónicos. Se recomienda elegir equipos de molienda y dispersión.

Ejemplo de preparación de dispersión mediante molinillo ultrasónico

1. Objetivo: Preparar 100 g de dispersión acuosa de nanotubos de carbono de paredes múltiples (TNM8) con un contenido de nanotubos de carbono del 2%.

2. Equipo principal

(1)Triturador de células ultrasónico Scientific-ⅱD (doméstico). La bocina ultrasónica utilizada es φ 6, la potencia de salida es del 60%, el tiempo de encendido del ultrasonido es de 3 s, el tiempo de apagado del ultrasonido es de 3 s y el tiempo total del ultrasonido es de 5 min.

(2)Centrífuga de baja velocidad SC-3614 (doméstica)

(3)Balance térmico diferencial de microcomputadora HCT-1 (doméstica)

Pasos de operación ( 1 )

1. Disolver 0,40 g de dispersante TNWDIS en 97,60 g de agua desionizada. TNWDIS tiene baja solubilidad a temperatura ambiente y se puede disolver calentándolo en un baño de agua, pero la temperatura de uso no debe exceder su temperatura de punto de enturbiamiento.

2. Añadir 2,00 gramos de nanotubos de carbono y agitar para que los nanotubos de carbono queden completamente humedecidos por la solución acuosa dispersante en lugar de flotar en el agua.

3. Iniciar la exploración ecográfica. Durante el proceso de ultrasonido, la dispersión generará calor y burbujas, por lo que se recomienda que después de 5 minutos de ultrasonido, se pueda sacar la dispersión, enfriar en agua helada, desespumar y luego continuar con el ultrasonido.

4. Observación de la dispersión. Utilice una varilla de vidrio para sumergir una pequeña cantidad de la dispersión en agua limpia y observe el estado de dilución. Los nanotubos de carbono dispersos son como una gota de tinta que cae al agua y se extienden rápida y uniformemente en el agua, mientras que los nanotubos de carbono no dispersos tendrán partículas negras en el agua. El tiempo total de la ecografía es de 30 minutos (5 minutos × 6 veces).

5. Después del tratamiento ultrasónico, la dispersión se centrifuga para eliminar las partículas aglomeradas no dispersas. La velocidad de centrifugación es de 2000 rpm y el tiempo de centrifugación es de 30 minutos. Después de la centrifugación, la dispersión puede permanecer estable durante más de medio año.

6. Después de la centrifugación, el líquido superior se pasa a través de una tela filtrante de malla 300 para obtener la dispersión final de nanotubos de carbono. El precipitado inferior se secó hasta peso constante y se registró como G2. La precipitación se analizó mediante análisis termogravimétrico y la tasa de pérdida de peso térmica f (%) a 450°C se definió como el contenido del dispersante en la precipitación.

7. El contenido real de nanotubos de carbono en la dispersión (%) = 2,00-(1-f) × g.

Recomendaciones para el uso de equipos de molienda y dispersión

1. Para preparar 1-2 litros de dispersión acuosa de nanotubos de carbono, se puede utilizar un molino de arena de dispersión de laboratorio y el medio de molienda. pueden ser perlas de silicato de circonio o perlas de circonio de 1,0 a 1,2 mm.

2. Para preparar una dispersión de 10-20 litros de nanotubos de carbono, se puede seleccionar una lijadora de cesta pequeña. Los medios de molienda son perlas de silicato de circonio o perlas de óxido de circonio de menor diámetro permitido por el equipo.

3. Durante el proceso de molienda de arena con medio acuático, se debe agregar un agente antiespumante para reducir el impacto de la espuma en el efecto de dispersión.

4. Para medios de dispersión con viscosidad media, como resina epoxi líquida, el molino de arena no puede impulsar eficazmente el movimiento del medio. Puede elegir un molino de cono o un molino de tres rodillos para la molienda y la dispersión.

Nanotubos de carbono

Riesgos ambientales potenciales

Debido a su enorme superficie y su hidrofobicidad superficial, los nanotubos de carbono son muy dañinos para los contaminantes, especialmente los contaminantes orgánicos. capacidad de adsorción. La adsorción de contaminantes por nanotubos de carbono no sólo cambiará el comportamiento ambiental de los contaminantes, sino que también afectará su propio comportamiento ambiental. Por lo tanto, se deben tomar en serio los riesgos ambientales de los nanotubos de carbono, que están ampliamente presentes en el medio ambiente debido a una gran cantidad de aplicaciones de ingeniería.