Ανάπτυξη Διάφανων Αγώγιμων Επιχρισμάτων για Αντί-Στατικές Εφαρμογές και Εφαρμογές Προστασίας Ηλεκτρομαγνητικής Παρεμβολής (EMI) TRANSCOND X-ray φωτο-ηλεκτρονική φασματοσκοπία (XPS) _____________________________ Τα αποτελέσματα από το XPS έδειξαν αύξηση κατά 3.5% του οξυγόνου στην επιφάνεια του επεξεργασμένου με υπερήχους ArcNT από το απλό ArcNT. Αυτή η αύξηση παρατηρείται λόγω του Η και ΟΗ που παράγεται ArcNT και ArcNT μετά την επεξεργασία με υπερήχους και με πλάσμα από την υψηλής ενέργειας υπερήχων σπηλαίωση, που τελικά ενεργοποιεί την επιφάνεια του ArcNT. Επιπλέον επεξεργασία του υλικού απέτυχε να αυξήσει περισσότερο την περιεκτικότητα ArcNT οξυγόνου στην επιφάνεια του υλικού. ArcNT υδρο-ακουστική επεξεργασία συν πλάσμα Η επεξεργασία με πλάσμα έδειξε όμοια περιεκτικότητα οξυγόνου ~3.6%. Πιστεύεται ότι το υλικό έχει λίγα μέρη της επιφάνειας διαθέσιμα για sp3-τύπου αντιδράσεις και ότι ακόμα μεγαλύτερη ενέργεια απαιτείται για περαιτέρω αύξηση της λειτουργικότητας της επιφάνειας. spectra from sample 1 RamanRaman φάσματα από το δείγμα 1 8000 Sample 1 - A 7000 Sample 1 - B Sample 1 - C 6000 x 102 70 60 5000 50 CPS Υψηλής ενέργειας υπέρηχοι χρησιμοποιήθηκαν για να αυξήσουν την ενεργή επιφάνεια ενός υβριδικού υλικού από νάνο-σωλήνες άνθρακα με πολλαπλά τοιχώματα και γραφίτη (MWCNT/graphite hybrid (ArcNT)). Η ενεργή επιφάνεια του υβριδικού υλικού αυξήθηκε κατά το διπλάσιο (από ~80 m2/g έως 160.77m2/g). Η ειδική αντίσταση υγρού διαλύματος που μετρήθηκε για τον επεξεργασμένο άνθρακα (ArcNT) ήταν 103 Ω. Φασματοσκοπία Raman Counts (spectra off set) Περίληψη Αποτελέσματα και Συζήτηση 40 Ros 1 and Ros 1 post sonication plasma 30 20 4000 3000 10 Ο χαρακτηρισμός με ΤΕΜ έδειξε μία πολύ-επίπεδη δομή με 4 έως 5 επίπεδα «γραφενίου» να παρουσιάζονται στην κρυσταλλική περιοχή του ArcNT μετά την επεξεργασία με υπερήχους. Μπογιές με βάση εποξική ρητίνη είχαν επιφανειακή ειδική αντίσταση της τάξης του 106 Ω/sq, με οπτική διαφάνεια 80% στα 550 nm. Επεξεργασίες με υπερήχους καθώς και με ατμοσφαιρικό πλάσμα, χρησιμοποιήθηκαν για να αυξήσουν την επιφανειακή πολικότητα του ArcNT για ενισχυμένη επιφανειακή λειτουργικότητα. Η ανάλυση με XPS έδειξε αύξηση 3.5% της κάλυψης της επιφάνειας με οξυγόνο στην περίπτωση των υπερήχων, χωρίς επιπλέον αύξηση στην περίπτωση της επεξεργασίας με πλάσμα. Επικάλυψη του ArcNT υλικού με άργυρο, μέσω της μεθόδου επεξεργασίας με ατμοσφαιρικό πλάσμα έδωσε ειδική αντίσταση υγρού διαλύματος της τάξης του 102 Ω/sq, η οποία τιμή είναι μιας τάξης μεγέθους μεγαλύτερη από την αντίστοιχη χωρίς τον άργυρο. 296 292 288 ____________________________________________ Τα διαθέσιμα στην αγορά προϊόντα ηλεκτρικά αγώγιμων επιχρισμάτων, τα οποία αποτελούνται από κολλοειδή αιωρήματα βαρέων μετάλλων σε συστήματα οργανικών διαλυτών, αντικαθίστανται από τα υβριδικά συστήματα νάνο-σωλήνων άνθρακα και γραφενίου (ArcNT) με ή χωρίς επικάλυψη αργύρου. Τα επιχρίσματα συμβαδίζουν με την οδηγία της ΑΤΕΧ 94/9/EC για αφή σε εκρηκτικό περιβάλλον και έχουν ηλεκτρική επιφανειακή ειδική αντίσταση από 101 έως 108 Ω/sq, ενώ συγχρόνως διατηρούν οπτική διαφάνεια μεγαλύτερη του 80%. Το ArcNT παρέχεται από τον συνεργάτη APT του προγράμματος και είναι ένα μίγμα από νάνο-σωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοιχωμάτων (20-30%), 2% άμορφος άνθρακας και HOPG. Υψηλής ενέργειας υπέρηχοι χρησιμοποιήθηκαν για να διασπάσουν την HOPG περιοχή, να αυξήσουν την ενεργή επιφάνεια και τελικά να μικρύνουν το μέγεθος των σωματιδίων. ΒΕΤ, ΤΕΜ και φασματοσκοπία Raman χρησιμοποιήθηκαν για το χαρακτηρισμό της αυξημένης ενεργής επιφάνειας και τη συγκέντρωση του γραφενίου αντίστοιχα στο Begbrook nano Oxford University. 2000 280 Binding Energy (eV) 1000 0 0 500 1000 1500 2000 Raman shift (1/cm) 2500 3000 3500 Δείγμα 1 - A Δείγμα 1 - B Figure 1. Δείγμα 1 - C Επικάλυψη του ArcNT με άργυρο μέσω μίας τεχνικής ατμοσφαιρικής επικάλυψης ΤΕΜ του ArcNT, επεξεργασμένου με υπερήχους Figure 2. Το ArcNT επικαλύφθηκε με άργυρο χρησιμοποιώντας εξοπλισμό Plasmatreat, ο οποίος τροποποιήθηκε για επικαλύψεις αργύρου 1. 10 nm Το πρόγραμμα 284 Με την επικάλυψη αργύρου, αύξηση μίας τάξης μεγέθους παρατηρήθηκε στην ηλεκτρική ειδική αντίσταση του υλικού. ΒΕΤ ενεργή επιφάνεια Το πάχος της επικάλυψης παρ’ όλα αυτά δεν ήταν ικανό να προσδώσει το αργυρό χρώμα στην επιφάνεια του ArcNT. Ως αποτέλεσμα η αύξηση στην οπτική αντανάκλαση του υλικού δεν ήταν προφανής. Αύξηση από Λίγα στρώματα δομής γραφενίου μετά από την επεξεργασία του ArcNT υλικού με υπερήχους 80 m /g 2 σε 160 m /g 2 παρατηρήθηκε στο ArcNT μετά την επεξεργασία με υπερήχους Carrier gas Solvent droplets with CNTs High voltage and gas supply Tube length before the plasma inlet Sonication / deagglomeration Συμπεράσματα και μελλοντική εργασία Electrode Arc-like discharge Afterglow plasma ________________________________________________________________________________________________________________________ Container for unmodified and / or agglomerated CNTs Collection container Επεξεργασία του ArcNT MWNT υλικού με υψηλής ενέργειας υπερήχους αύξησε την ενεργή επιφάνεια κατά το διπλάσιο και παρήγαγε 4 με 6 στρώματα γραφενίου δημιουργώντας το υβριδικό υλικό MWCNT/graphene. Το υλικό αυτό παρουσίασε ειδική αντίσταση της τάξης του 103 Ω. Gas washer for purification of waste gases from nanoparticles Figure 1. Figure 2. Συνεργάτες του Προγράμματος _______________________________________________________________________________________________ Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Η επεξεργασία με υπερήχους του ArcNT αύξησε την επιφανειακή λειτουργικότητα βελτιώνοντας κατ’ επέκταση την διασπορά σε ένα πολικό διαλύτη. Η επικάλυψη του ArcNT με άργυρο μέσω μίας τροποποιημένης τεχνικής ατμοσφαιρικού πλάσματος μείωσε την ειδική αντίσταση διαλύματος κατά μία τάξη μεγέθους. Το οξείδιο του γραφενίου μέσω μιας τροποποιημένης μεθόδου Hummers θα παραχθεί σε πιλοτική κλίμακα με μεταγενέστερη χημική αναγωγή στην παρουσία AgNO3 για τη δημιουργία ενός υλικού γραφενίου με επικάλυψη νάνο-αργύρου. Οι αγώγιμες αυτές νάνο-ενισχύσεις θα συμπεριληφθούν σε εποξικά επιχρίσματα που έχουν σαν βάση το νερό. Για περισσότερες πληροφορίες, παρακαλώ επισκεφθείτε την ιστοσελίδα μας www.transcond.org Μια δυναμική ευρωπαϊκή συνεργασία πέντε μελλών έχει εξασφαλίσει 886,000 Ευρώ χρηματοδότηση από την ΕΕ για την ανάπτυξη προϊόντων υμενίων και επιχρισμάτων (επικαλύψεων) ώστε να αντικατασταθούν τα συμβατικά επιχρίσματα, τα οποία έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε οργανικές φυσαλίδες καθώς και σχηματισμούς βαρέων μετάλλων, στην αγορά των εξειδικευμένων ηλεκτρικά αγώγιμων επιχρισμάτων.
© Copyright 2024 Paperzz
