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Croissance de SWCNT avec une torche à plasma : une étude paramétrique

Olivier Smiljanic
J. P. Dodelet
F. Larouche
X. Sun
B. L. Stansfield
OS

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Olivier Smiljanic

Résumé du colloque

Les nanotubes de carbone monoparois ont des propriétés de loin supérieures aux matériaux actuels, et ils pourraient être à la base de nombreuses applications inédites, ce qui engendre un grand intérêt dans la communauté scientifique et un intérêt croissant dans l'industrie. Dans ce contexte, la synthèse de nanotubes de carbone monoparois en grandes quantités avec des coûts faibles est primordiale. Dans cette étude, nous avons déterminé les paramètres importants pour la synthèse de nanotubes monoparois par torche à plasma à partir des sources moléculaires de carbone et de métal (fer) sous forme gazeuse (gaz carboné tel que l’éthylène pour le carbone et du ferrocène pour le métal). Une comparaison des résultats obtenus par spectroscopie Raman, pour différentes conditions opératoires, nous a permis d’évaluer l’importance de certains paramètres tels que la température de croissance des nanotubes ainsi que le gradient de température entre la flamme et le four. Une analyse au MEB et au MET nous ont permis d'avoir des indices sur le type de mécanisme mis en jeu lors de la croissance des nanotubes de carbone monoparois. Nous avons trouvé que cette technique s'apparente beaucoup aux méthodes laser et arc pour la croissance des nanotubes de carbone monoparois (profil de température et mécanisme de croissance similaires), mais sans les inconvénients liés à la phase solide des matériaux de départ utilisés dans ces dernières. Sachant que le taux de production avec une torche de laboratoire est de l'ordre du g/h avec 1 kW, un procédé de taille industrielle basé sur ce principe pourrait produire de grandes quantités de nanotubes monoparois avec une plus grande efficacité.

Contexte

Section :
Nanosciences : défis et prospectives
news icon Thème du colloque :
Nanosciences : défis et prospectives
host icon Hôte : Université du Québec à Montréal

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Titre du colloque :

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