通過改良催化劑 科學家製成長達14釐米的碳納米管束

早稻田大學的一支研究團隊，剛剛展示了他們最新的碳納米管（CNT）簇生長技術。新方案能夠生成長達 14 釐米（5.5 英寸）的碳納米管束，或有助於簡化未來的量產過程。據悉，碳納米管的直徑只有數納米，在輕巧堅固材料、光學 / 濾水 / 電池 / 電晶體等領域均表現出了讓人矚目的前景。

（來自：Waseda University）

此前橫亙在碳納米管應用面前的一大阻礙，就是難以批量生產。雖然此前已有研究團隊設法讓單個碳納米管生長到 50 釐米（19.7 英寸），但實用性仍相當有限。

在將目光瞄向碳納米管（CNT）簇之後，相關研究團隊也一直都在努力突破 2 釐米（0.8 英寸）的限制，直到我們突然見到來自早稻田大學的 14 釐米（5.5 釐米）。

為了實現這一目標，研究團隊首先需要解決管道內的催化劑劣化問題。研究作者 Hisashi Sugime 指出：

「常規技術下，催化劑的結構會逐漸變化，最終導致 CNT 停止生長。為此我們將精力放在了如何抑制這種結構變化，以支持 CNT 長期生長的新技術上」。

具體說來是，研究人員在塗覆了鐵鋁氧化物的矽基材之上，添加了一層新的物質，從而減緩了催化劑的降解速率。但若僅藉助這一種方案，也只能將 CNT 管束生長到 5 釐米（2 英寸）左右。

其次，研究團隊想到了將催化器放入化學氣相沉積室。在將催化劑加熱到 750℃（1382℉）之後，又於室溫下加入少量鐵鋁蒸汽，最終將催化劑效用延長到了 26 個小時。

更重要的是，通過對新形成的碳納米管束進行分析，可知其性能和純淨度與其它方法幾乎沒有差別。有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《Carbon》期刊上。

原標題為《Ultra-long carbon nanotube forest via in situ supplements of iron and aluminum vapor sources》。