PL409100A1 - Sposób otrzymywania nanoukładów półprzewodnikowych CNT/ZnS lub CNT/CdS - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nanoukładów półprzewodnikowych CNT/ZnS lub CNT/CdS na powierzchni modyfikowanych chemicznie nanorurek węglowych, charakteryzujący się tym, że przygotowuje się wodny roztwór nanorurek węglowych w taki sposób, że w pierwszym etapie dokonuje się modyfikacji nanorurek węglowych w grupy funkcyjne w procesie, w którym najpierw tworzy się mieszaninę surowych nanorurek węglowych oraz stężonych kwasów siarkowego i azotowego, przy proporcji kwasów od 1 : 2 do 1 : 5, w ilości od 5 do 20 ml mieszaniny kwasów względem 1 g surowych, nanorurek węglowych. Następnie mieszaninę reakcyjną dysperguje się w czasie od 5 do 60 min. mieszając z prędkością od 5000 do 30000 obr/min. Z kolei przeprowadza się proces utleniania powierzchni nanorurek węglowych w temperaturze wrzenia mieszaniny reakcyjnej, w czasie od 1 do 48 h, po czym utlenione nanorurki węglowe zobojętnia się stężonym roztworem amoniaku do momentu uzyskania pH 10 separuje się produkt na sączku polietylenowym lub polipropylenowym i przemywa wodą, korzystnie w ilości od 10 do 1000 ml, a wodny roztwór zmodyfikowanych nanorurek węglowych otrzymuje się poprzez ich rozpuszczenie w wodzie destylowanej, korzystnie z dodatkiem etanolu w proporcjach od 2 : 1 do 1 : 5, w ilości takiej by całkowite stężenie nanorurek w roztworze nie przekraczało 0.8%. Natomiast w niezależnym procesie przygotowuje się roztwór półprzewodnika ZnS i/lub CdS w taki sposób, że półprzewodnik w postaci proszku ZnS i/lub CdS rozpuszcza się w wodzie destylowanej o przewodności elektrycznej do 5 mS lub korzystnie w wodnym stężonym roztworze amoniaku, aż do uzyskania maksymalnego stężenia od 0.01 do 0.1%. Następnie w kontrolowanych warunkach, łączy się wcześniej przygotowane roztwory ze sobą, w taki sposób, że wodny roztwór nanorurek węglowych umieszcza się w naczyniu szklanym i korzystnie poddaje się działaniu ultradźwięków w czasie od 30 do 120 min. w temperaturze 50 do 100°C, po czym wkrapla się do niego gorący, o temperaturze powyżej 90°C roztwór półprzewodnika ZnS i/lub CdS w ilości od 0.001 do 0.1 względem ilości węgla zawartego w nanorurkach węglowych. W ostatnim etapie otrzymany produkt separuje się na filtrze polietylenowym lub polipropylenowym o wielkości porów do 200 nm., a następnie przemywa mieszaniną wody z etanolem.