薄而灵活的PANI/PMMA/CNF森林膜是通过双步浮动催化剂的化学蒸汽沉积产生的

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 垂直对齐的碳纳米纤维 (CNF) 对于先进的电子和能源应用至关重要.
• 开发可扩展和高效的方法来生产高纯度的CNF仍然是一个挑战.
• 现有的方法往往缺乏对对齐和纯度的控制,限制了它们的实际使用.

研究的目的:

• 介绍一种简单的两步化学蒸汽沉积 (CVD) 方法,用于合成高纯度,垂直对齐的多壁碳纳米纤维 (MWCNF).
• 为了证明从这些MWCNF制造出柔性,导电薄膜,以便在柔性电极和储能装置中潜在使用.

主要方法:

• 采用浮动催化剂CVD方法,使用两个不同的溶液:铁/酸 (ACN) 作为催化剂,/ACN作为碳源.
• 在大气压下在850°C的水平CVD反应堆中生长CNF.
• 使用拉曼光谱,SEM,TEM,XRD和TGA对合成的MWCNF进行了表征.
• 在基板上涂上聚甲基甲酸 (PMMA) 覆盖MWCNT,形成柔性薄膜.

主要成果:

• 实现了高纯度的垂直对齐的MWCNF的一致生产.
• 由此产生的PMMA涂层的MWCNT薄膜厚度为62微米,柔性,导电性强,在水溶液中稳定.
• 该薄膜证明了适合进一步加工,例如用聚氨的电聚合.

结论:

• 开发的两步CVD方法为高质量,垂直对齐的MWCNF提供了可行的途径.
• 灵活,导电的MWCNT薄膜对下一代灵活电极和储能系统具有前景.
• 该材料的稳定性和可加工性为其集成到复杂设备中的途径开辟了道路.