Síntesis de nanotubos de carbono multicapa sobre sustratos metálicos por el método de depósito químico de vapores: no todos los nanotubos son iguales
Resumen
En este trabajo se reporta una nueva forma de crecimiento de nanotubos de carbono sobre microcristales. Los microcristales son depositados en sustratos metálicos sujetos a tratamientos termoquímicos y usados como depósito para el crecimiento de nanotubos de carbono, creando nuevas formas estructurales: ensamblados en manojos de doble espiral y nanotubos de carbono ensamblados en forma de flor. Son nuevos diseños morfológicos en nanotubos de carbono multicapa (MWCNT’s, por sus siglas en inglés), sintetizados mediante el método de depósito químico de vapor (CVD, por sus siglas en inglés); los cuales resultan sumamente atractivos para el empleo potencial de los MWCNT’s en diversas aplicaciones tecnológicas. En este artículo se describe de manera clara qué son los nanotubos de carbono, sus métodos de síntesis y los nuevos tipos de MWCNT’s que se crean en el Laboratorio de Nanotecnología de Grupo JUMEX en colaboración con investigadores de distintas instituciones.
Citas
Kroto, H.W., Heath, J.R., O’Brien, S.C., Curl, R.F., Smalley, R.E. (1985). C60: Buckminsterfullerene. Nature, 318: 162–163.
Von Helden, G., Hsu, M.–T., Kemper, P.R., Bowers, M.T. (1991). Structures of carbon cluster ions from 3 to 60 atoms: Linears to rings to fullerenes. J. Chem. Phys. 95: 3835-3837. http://dx.doi.org/10.1063/1.460783
Jorio, A., Dresselhaus, G., Dresselhaus, M.S. (eds.) (2008). Carbon nanotubes. advanced topics in the synthesis, structure, properties and applications. Berlín: Springer.
Terrones, M. (2004). Carbon nanotubes: Synthesis and properties, electronic devices and other emerging applications. Int. Mater. Rev. 49: 325–377. http://dx.doi.org/10.1179/174328004X5655.
Cristii, junio de 2012 http://flipaperfapeno.blogspot.mx/2012/06/nanotubosde-carbono.html
Kumar, M., Ando, Y. (2010). Chemical vapor deposition of carbon nanotubes: A review on growth mechanism and mass production. J. Nanosci. Nanotechno., 10: 3739–3758. http://dx.doi.org/10.1166/jnn.2010.2939
Chunyu Li, Tsu–Wei Chou (2003). Elastic moduli of multi-walled carbon nanotubes and the effect of Van der Waals forces. Compos. Sci. Technol., 63:1517–1524. https://dx.doi.org/10.1016/S0266-3538(03)00072-1
Cervantes–Sodi, F., Vilatela, J.J., Jiménez–Rodríguez, J.A., Reyes–Gutiérrez, L.G., Rosas–Meléndez, S., Íñiguez–Rábago, A., Ballesteros–Villarreal, M., Palacios, E., Reiband, G., Terrones, M. (2012). Carbon nanotube bundles self-assembled in double helix microstructures. Carbon, 50: 3688-3693. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2012.03.042
Cervantes–Sodi, F., Íñiguez–Rábago, A., Rosas–Meléndez, S., Ballesteros–Villarreal, M., Vilatela, J.J., Reyes–Gutiérrez, L.G., Palacios, E., Terrones, M., Jiménez– Rodríguez, J.A. (2012). Selective synthesis o double helices of carbon nanotube bundles grown on treated metallic substrates. Phys. Status Solidi B, 249: 2382-2385. http://dx.doi.org/10.1002/pssb.201200116
Cui, R., Han, Z. and Zhu, J.-J. (2011). Helical carbon nanotubes: intrinsic peroxidase catalytic activity and its application for biocatalysis and biosensing.Chem. Eur. J., 17: 9377–9384. http://dx.doi.org/10.1002/chem.201100478
Zhao, M.-Q., Zhang, Q., Tian, G.-L., Wei, F. (2014). Emerging double helical nanostructures. Nanoscale, 6:9339-9354. https://dx.doi.org/10.1039/C4NR00271G
Zhao, M.-Q., Zhang, Q., Tian, G.-L., Huang, J.-Q., Wei, F. (2012). Space confinement and rotation stress induced self-organization of double-helix nanostructure: A nanotube twist with a moving catalyst head. ACS Nano, 6:4520–4529. https://dx.doi.org/10.1021/nn301421x
Mohamed, N. M., Irshad, M. I., Abdullah, M. Z., Shuaib, M., Saheed, M. (2015). Novel growth of carbon nanotubes on nickel nanowires. Diam. Relat. Mater., 65:59-64. http://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2016.01.026
Röthlisberger, A., Seita, M., Reiser, A., Shawat, E., Spolenak, R., Nessim, G. D. (2013). Investigating the mechanism of collective bidirectional growth of carbon nanofiber carpets on metallic substrates. Carbon, 63:498–507. https://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2013.07.025
Emmenegger, C., Mauron, P., Züttel, A., Nützena, del C., Schneuwly, A., Gallay, R., Schlapbach, L. (2000). Carbon nanotube synthesized on metallic substrates. Appl. Surf. Sci., 162-163:452–456. https://dx.doi.org/10.1016/S0169-4332(00)00232-4
Wei, B. Q., Vajtai, R., Zhang, Z. J., Ramanath, G., Ajayan, P. M. (2001). Carbon nanotube-magnesium oxide cube networks. J. Nanosci. Nanotechno., 1: 35–38. https://dx.doi.org/10.1166/jnn.2001.011
Lu, F.-L., Ting, J.-M. (2013). Very rapid growth of aligned carbon nanotubes on metallic substrates. Acta Mater., 61:2148–2153. https://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2012.12.035
Pilatos, G., Samouhos, M., Angelopoulos, P., Taxiarchou, M., Veziri, Ch., Hutcheon, R., Tsakiridis, P., Kontos, A. G. (2016). Carbon nanotubes growth on expanded perlite particles via CVD method: The influence of the substrate morphology. Chem. Eng. J., 291:106–114. https://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2016.01.112
Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnología, editada por la Universidad Nacional Autónoma de México, se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional.
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