SI26125A - Metoda za proizvodnjo N-dopirane mreže ogljikovih nanosten - Google Patents

Metoda za proizvodnjo N-dopirane mreže ogljikovih nanosten Download PDF

Info

Publication number
SI26125A
SI26125A SI202100233A SI202100233A SI26125A SI 26125 A SI26125 A SI 26125A SI 202100233 A SI202100233 A SI 202100233A SI 202100233 A SI202100233 A SI 202100233A SI 26125 A SI26125 A SI 26125A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
nitrogen
plasma
molten polymer
substrate
nanocarbon
Prior art date
Application number
SI202100233A
Other languages
English (en)
Inventor
Miran MOZETIČ
Alenka Vesel
Gregor PRIMC
Rok Zaplotnik
Original Assignee
Institut "Jožef Stefan"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut "Jožef Stefan" filed Critical Institut "Jožef Stefan"
Publication of SI26125A publication Critical patent/SI26125A/sl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/4488—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by in situ generation of reactive gas by chemical or electrochemical reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/347—Carbon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/511—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using microwave discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545—Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H01G11/36—Nanostructures, e.g. nanofibres, nanotubes or fullerenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Abstract

Postopek za nanašanje nanoogljika, dopiranega z dušikom, obsega vnos staljenega polimera in segretega substrata v plazemski reaktor; zagotavljanje goste plazme, ki vsebuje dušik, v plazemskem reaktorju v prostoru med staljenim polimerom in segretim substratom; in omogoča, da gosta plazma, ki vsebuje dušik, interagira s staljenim polimerom in segretim substratom, da na segretem substratu tvori film nanoogljika, ki vsebuje dušik.

Description

METODA ZA PROIZVODNJO N-DOPIRANE MREŽE OGLJIKOVIH NANOSTEN
Izhodišča
Učinkovitost elektrokemičnih naprav se povečuje s povečevanjem razmerja med površino in maso. Ogljik je med najlažjimi in najširše dostopnimi električno prevodnimi materiali. Na substrat se ga lahko nanese v različnih oblikah, ki vključujejo saje, hidrogeniran ogljik, fulerene, nanocevke, nanostene, nanoplasti, navpični grafen itd. Nanoogljične strukture so običajno debele nekaj nanometrov. Primer nanoogljične strukture je navpično usmerjen večplastni grafen, mreža ogljikovih nanosten, ki vključuje stohastično usmerjene enoslojne ali večplastne grafenske plasti. Nanoogljični materiali so okrašeni z različnimi elementi v obliki enoatomskih defektov, nanoklastrov ali nanodelcev. Za nanoogljične materiale, okrašenimi s klastri žlahtnih kovin, kot je platina, je opažena visoka aktivnost. Žlahtne kovine so drage, zato se pojavlja težnja, da bi jih zamenjali s cenejšimi materiali. Ena od možna rešitev je dopiranje nanoogljika z dušikom. Odvisno od mesta vezave je dušik lahko kemično vezan na piridin, na pirol ali kot grafitni dušik. Grafitna vezava je pogosto bolj zaželjena.
Trivialna rešitev za dopiranje nanoogljika je obdelava nanesenih materialov z dušikom. Nanoogljik z želenimi lastnostmi s katero koli primerno metodo najprej nanesemo na substrat, nato pa ga obdelamo s kemično aktivnim dušikom, pogosto z dušikovo plazmo. Dušikovi ioni in/ali atomi kemično delujejo na površinski film nanoogljika. Tehnika se uporablja za modifikacijo tistega nanoogljika, ki ga je z dušikovimi atomi ali ioni moč doseči. Obdelava z dušikovo plazmo npr. ne bo pomembno vplivala na nanoogljik, ki leži globoko v ogljikovi mreži nanosten.
Alternativa obdelavi nanesenega nanoogljika z dušikovo plazmo je nanašnje dušik vsebujočega nanoogljika z uporabo plazme, vzdrževane v zmesi ogljik vsebujočega plina (pogosto metana ali acetilena) in dušika. V plazemski reaktor lahko dovajamo tudi druge pline. Plazemska tehnika se lahko kombinira z mokrim kemijskim postopkom. Nanoogljik je mogoče sintetizirati brez uporabe substratov, na primer v reaktorju z zvrtinčeno plastjo z uporabo plazme, vzdrževane z induktivno sklopljeno RF razelektritvijo v mešanici dušika in plinastih ogljikovodikov. Filme ogljikovega nitrida lahko pripravimo tudi z naprševanjem ogljikovih tarč v dušikovi atmosferi.
Nanašanje dušik vsebujočih ogljikovih nanomaterialov iz plinastih prekurzerjev s plazemsko tehniko ima lahko nizke hitrosti nanašanja ali povzroča slabo kakovost nanesenih filmov. Hitrost nanašanja je lahko na primer nizka, če je v plazemskem reaktorju prisotna nizka gostota plinastih ogljikovodikov. Ko gostoto povečamo, se ogljik ne odlaga kot visokokakovosten nanoogljik, temveč kot film hidrogeniranega ogljika z nizkim razmerjem med površino in maso.
Kratek opis inovacije
Ta opis se nanaša na pristope za nanašanje ogljikovih nanomaterialov, dopiranih z dušikom, kot je z dušikom dopirana nanomreža grafena z visokim razmerjem med površino in maso. Ti materiali so primerni za uporabo v elektrokemičnih napravah, kot so superbaterije, superkondenzatorji in gorivne celice. Tukaj opisani pristopi zagotavljajo hitro nanašnje ogljikovih nanomaterialov, dopiranih z dušikom, z uporabo nizkotlačnega reaktorja, kjer je dušikova plazma v stiku s staljenim polimerom in segretim substratom.
Tukaj opisani pristopi se na primer navezujejo na nanašanje nanoogljika s koncentracijo kemično vezanega dušika v območju med približno 2 in 20 atomskimi odstotki. Nanoogljik je v obliki naključno usmerjenih grafenskih nanoplasti ali nanokosmičev s posamezno dimenzijo 100 nm ali manj. Atomi dušika so kemično vezani na strukturo grafena v različnih konfiguracijah, kot so grafitni, piridinski in pirolni dušik. Te strukture so nanesene v obliki tankih filmov debeline nekaj mikrometrov.
V enem od vidikov metoda za nanašanje nanoogljika, dopiranega z dušikom, obsega vnos staljenega polimera in segretega substrata v plazemski reaktor; zagotavljanje goste, dušik vsebujoče plazme v plazemskem reaktorju v prostoru med staljenim polimerom in segretim substratom; in omogočanje gosti, dušik vsebujoči plazmi, da interagira tako s staljenim polimerom kot s segretim substratom, da s tem na segretem substratu tvori dušik vsebujoč film nanoogljika.
Izvedbe lahko vključujejo eno ali katero koli kombinacijo dveh ali več naslednjih značilnosti:
• Staljeni polimer se lahko nahaja pri temperaturi med 200 in 600 °C, npr. pri temperaturi med 300 in 400 °C.
• Segret substrat se lahko nahaja pri temperaturi med 300 in 1200 °C, npr. pri temperaturi med 600 in 900 °C.
• Zagotavljanje goste dušikove plazme lahko vključuje uporabo moči med 0,1 in 100 MW/m3, npr. uporabo moči med 1 in 30 MW/m3.
• Tlak dušika v plazemskem reaktorju je lahko med 0,1 in 1000 Pa, npr. med 1 in 50 Pa.
• Metoda lahko vključuje vzdrževanje dušikove plazme z nizkotlačno plinsko razelektritvijo. Metoda vključuje vzdrževanje dušikove plazme z induktivno sklopljeno radiofrekvenčno razelektritvijo ali z mikrovalovno razelektritvijo.
• Metoda lahko vključuje nanos nanoogljikovega filma, ki vsebuje dušik, na segreti substrat.
• Nameščanje segretega substrata v plazemski reaktor lahko vključuje premikanje podolgovatega substrata skozi reaktor. Metoda lahko vključuje rezanje podolgovate podlage po tvorbi filma nanoogljika, ki vsebuje dušik, na substratu.
• V enem od vidikov metoda izdelave elektrokemične naprave vključuje nanašanje filma nanoogljika, dopiranega z dušikom, ki obsega: vnos staljenega polimera in segretega substrata v plazemski reaktor; zagotavljanje dušik vsebujoče plazme v plazemskem reaktorju v prostoru med staljenim polimerom in segretim substratom; in omogočanje dušik vsebujoči plazmi, da interagira tako s staljenim polimerom kot s segretim substratom, da s tem na segretem substratu tvori dušik vsebujoč film nanoogljika. Metoda vključuje oblikovanje elektrokemične naprave, ki vsebuje film dušik vsebujočega nanoogljika.
Izvedbe lahko vključujejo eno ali katero koli kombinacijo dveh ali več naslednjih značilnosti.
• Elektrokemična naprava lahko vključuje super-baterijo, superkondenzator ali gorivno celico.
• V enem od vidikov metoda vključuje vnos staljenega polimera in substrata v plazemski reaktor, pri čemer je staljeni polimer pri temperaturi med 200 °C in 500 °C; segrevanje substrata na temperaturo med 300 °C in 1200 °C; vzdrževanje tlaka v plazemskem reaktorju med 1 in 1000 Pa; zagotavljanje plinaste plazme, ki vsebuje dušik, v plazemskem reaktorju z uporabo gostote moči med 0,1 in 100 MW/m3; omogočanje interakcije plinaste plazme, ki vsebuje dušik, s staljenim polimerom in segretim substratom, da s tem na segreti substrat odloži film dušik vsebujočega nanoogljika.
• Podrobnosti ene ali več izvedb so navedene v priloženih risbah in spodnjem opisu. Druge lastnosti in prednosti bodo razvidne iz opisa in risb ter iz zahtevkov.
Kratek opis slik
Slika 1 je diagram sistema za nanašanje nanoogljika, ki vsebuje dušik.
Slika 2A je diagram sistema za nanašanje nanoogljika, ki vsebuje dušik.
Slika 2B je diagram sistema za nanašanje nanoogljika, ki vsebuje dušik.
Slika 3 je visokoločljivostni N1s spekter nanoogljika z 10 atomskimi % dušika, posnet z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo (XPS).
Slika 4 je slika nanoogljika, dopiranega z 10 atomskimi % dušika, posneta z vrstičnim elektronskim mikroskopom.
Slika 5 je slika nanoogljika, dopiranega z 10 atomskimi % dušika, posneta s transmisijskim elektronskim mikroskopom.
Podrobnejši opis inovacije
Ta opis se nanaša na nanašanje dušik vsebujočega nanoogljika, kot so tanki filmi nanoogljika, npr. mreža ogljikovih nanosten, s koncentracijo dušika med približno 2 in 20 atomskimi %. Nanoogljik, ki vsebuje dušik, izdelamo z vnosom staljenega polimera in segretega substrata v hermetično tesen nizkotlačni plazemski reaktor, polnjenjem plazemskega reaktorja z dušikom in tvorjenjem plinaste razelektritve v plazemskem reaktorju, zlasti v prostoru med staljenim polimerom in substratom. Staljeni polimer pri povišani temperaturi se uporablja kot vir ogljika. Dušikova plazma v reaktorju služi kot nosilec dušik vsebujočih, vodika osiromašenih molekularnih fragmentov polimera s površine staljenega polimera na površino segretega substrata. Te metode omogočajo nanašanje nanoogljika s približno 10 atomskimi % dušika, kemično vezanega na večplastno grafensko strukturo, s hitrostjo okoli 50 nm/s, kar je uporabno za hitro sintezo dušik vsebujočih struktur z visokim razmerjem med površino in maso. Te metode omogočajo nanašanje nanoogljika, ki vsebuje dušik, tako v šaržnem kot v neprekinjenem načinu.
Plazemsko izboljšano kemično nanašanje hlapov (PECVD) je široko uporabljana tehnika za nanašanje različnih premazov, od tankih filmov kompaktnega polimerom podobnih materialov do hidrogeniranega ogljika in diamanta. PECVD se lahko uporablja za nanašanje nanoogljika. Pri nanašanju nanoogljika s PECVD npr. vpuščamo ogljikov prekurzor (običajno metan, acetilen ali kateri koli drug primeren monomer) v plazemski reaktor. Pogosto se doda žlahtni plin, da se omogoči višji ionizacijski in/ali disociacijski delež prekurzorja pri plazemskih pogojih in da se zagotovi boljša enakomernost plazme. Včasih se namerno doda še en plin. Pogosto v nizkotlačnem plazemskem reaktorju ostane rezidualna atmosfera. Ta rezidualna atmosfera je pogosto vodna para. Majhne količine reaktivnih plinov, kot sta kisik ali vodik, so pogosto koristne za PECVD proces, ker reaktivni plini (ki so običajno visoko disociirani) delujejo na nepravilno nanesen material, tako pa pomagajo zagotoviti ustrezno kristaliničnost in druge lastnosti nanesenih filmov.
PECVD v splošnem deluje pri parcialnem tlaku prekurzorja pod 100 Pa ali celo zgolj nekaj Pa. Takšni pogoji preprečujejo aglomeracijo prekurzorskih radikalov v plinski fazi. Aglomerati ne povzročajo le sprememb parametrov plazme, ampak se radi odlagajo na substrate v obliki nanosfer, kar običajno škodi kakovosti nanoogljikovih filmov. Nanoogljik se s PECVD lahko nanese pri povišanem tlaku ali celo pri atmosferskem tlaku, vendar nanos pogosto vsebuje saje ali hidrogenirani ogljikov film s slabim razmerjem med površino in maso.
Ob PECVD nanašanju nanoogljika lahko v plazemski reaktor vnašamo dušik. Dušikove plazemske zvrsti kemično interagirajo s prekurzorji. Tipičen produkt interakcije je vodikov cianid, ki je zelo strupen. Dodatek dušika v PECVD reaktor s prekurzorji zavira hitrost nanašanja, ker se znaten del dušikovih zvrsti porabi za jedkanje nanašajočega se filma. Dušik je dobro vključen v strukturo ogljika, pod pogojem, da vir ogljika ne vsebuje skoraj nobenega vodika. Tanke plasti ogljikovega nitrida se npr. odlagajo z uporabo magnetronskega naprševanja grafitne tarče ob kontroliranem odmerjanju dušika. V primerih, ko v plazemski reaktor vnašamo tako plinaste ogljikovodike kot dušik, kakovost nanesenih filmov variira zaradi tekmovanja med nanašanjem in jedkanjem. Kakovost je lahko časovno odvisna, ker se prekurzor in dušik porabljata različno hitro, odvisno od razvoja nanesenega filma.
V tukaj opisanih pristopih za nanašanje dušik vsebujočega nanoogljika namesto lahkih plinastih ogljikovodikov - prekurzorjev - kot zaloga ogljika v plazemskem reaktorju služi staljeni polimer. Interakcija dušikovih plazemskih zvrsti s staljenim polimerom je obsežna, vendar jo je mogoče nadzorovati s prilagajanjem plazemskih parametrov in temperature staljenega polimera. Interakcija vodi do funkcionalizacije tekočega polimera z dušikovimi skupinami in tvorbe polimernih molekularnih fragmentov s kemično vezanim dušikom. Fragmenti imajo pri izbrani temperaturi staljenega polimera precej visok parni tlak in se bodo po obdelavi z dušikovo plazmo ločili od površine staljenega polimera. Fragmenti lahko vključujejo spojine ogljika, vodika in dušika. Med znanimi fragmenti so hidrogenirani dicianopoliini, tj. verige vodika osiromašenih polimerov, ki se končajo z atomi dušika. Te molekule je v termodinamičnem ravnotežju težko sintetizirati. Dušik vsebujoči, vodika osiromašeni fragmenti polimerov se desorbirajo s površine staljenega polimera, vstopijo v plinsko plazmo med staljenim polimerom in substratom in se v plazemskih pogojih delno radikalizirajo. Difundirajo v plazmi in dosežejo površino substrata. Substrat se segreje na povišano temperaturo, zato se radikali dodatno dehidrirajo in predstavljajo gradnike za kristalni nanoogljik.
Slika 1 prikazuje diagram sistema za nanašanje dušik vsebujočega nanoogljika. Notranjost plazemskega reaktorja 1 vsebuje substrat 2 in staljen polimer 3. Notranjost plazemskega reaktorja 1 se evakuira, da se odstrani zrak. Nato se v reaktor vnaša dušik, da se doseže ciljni tlak. Plinska plazma 4, ki vsebuje dušik, se vzdržuje v plazemskem reaktorju 1, na primer z nizkotlačno plinsko razelektritvijo. Plinska plazma je gosta zlasti v volumnu med substratom 2 in staljenim polimerom 3, tako da je plinska plazma 4 v stiku tako s substratom 2 kot s staljenim polimerom 3. Plinska plazma je lahko čisti dušik ali dušik vsebujoč plin, kot je amonijak. Konfiguracijo na sliki 1 lahko uporabimo za nanašanje dušik vsebujočega nanoogljika v šaržnem načinu.
Med delovanjem se plinska plazma v plazemskem reaktorju pri nizkem tlaku tvori v atmosferi, bogati z dušikom. Staljeni polimer pri povišani temperaturi služi kot vir ogljika. Dušikova plazma interagira s staljenim polimerom in služi kot nosilec dušik vsebujočih, vodika osiromašenih molekularnih fragmentov polimera s površine staljenega polimera na površino segretega substrata. Ta interakcija povzroči nanašanje plinastih produktov, ki nastanejo pri interakciji dušikove plazme s staljenim polimerom, na segreti substrat. Ta pristop omogoča odlaganje nanoogljika s približno 10 atomskimi % dušika, kemično vezanega na večplastno grafensko strukturo, s hitrostjo okoli 50 nm/s, kar je uporabno za hitro sintezo dušik vsebujočih struktur z visokim razmerjem površine in mase.
Reaktivni plinasti delci, ki se tvorijo v dušiku pri nizkem tlaku (pozitivno nabiti ioni, nevtralne molekule v metastabilnih vzbujenih stanjih, nevtralni atomi itd.), kemično interagirajo s staljenim polimerom in tvorijo različne hidrogenirane ogljikove nitride, na primer hidrogenirane dicianopoliine in percianoalkine. Hidrogenirani ogljikovi nitridi se pod plazemskimi pogoji delno razgradijo in ionizirajo. Fragmenti v plazmi difundirajo med staljenim polimerom in substratom ter kondenzirajo na površini substrata. Odvisno od parametrov plazme in temperature substrata se na površini substrata nalaga ogljik, ki vsebuje vodik in dušik. V omejenih pogojih se na površino substrata nanaša nanoogljik skoraj brez vodika, vendar bogat z dušikom. Zmerno visoka temperatura substrata preprečuje hidrogeniranje nanesenega filma in tako pomaga zagotoviti želene električne lastnosti nanesenega dušik vsebujočega nanoogljika.
Hitrost nastajanja dušik vsebujočih, vodika osiromašenih fragmentov polimerov je odvisna od temperature staljenega polimera in gostote moči električne razelektritve, ki se uporablja za vzdrževanje dušikove plazme v volumnu med staljenim polimerom in substratom. Povišane temperature staljenega polimera olajšajo kemične reakcije dušikovih plazemskih zvrsti s površino staljenega polimera, na primer tako, da omogočajo obsežno kemično interakcijo dušikove plazme s staljenim polimerom. Po drugi strani pa lahko previsoke temperature staljenega polimera povzročijo hitro toplotno razgradnjo polimera, kar pa lahko ovira ali prepreči nastanek verig vodika osiromašenih polimerov, ki se končajo z atomi dušika. V nekaterih primerih se postopek nanašanja izvede s staljenim polimerom 3 pri temperaturi nad 200 °C ali nad 300 °C, npr. med 200 in 500 °C, npr. med 300 in 400 °C.
Hitrost nastajanja dušik vsebujočih, vodika osiromašenih fragmentov polimerov je odvisna tudi od gostote dušikove plazme v volumnu med staljenim polimer in substratom . Gostota plazme je odvisna od gostote moči razelektritve. Večja gostota moči, kar pomeni velika moč, razpršena v volumnu žareče plazme, povzroči višjo hitrost proizvodnje dušik vsebujočih, vodika osiromašenih fragmentov polimerov. Po drugi strani pa lahko zelo visoka gostota moči povzroči atomizacijo plinastih molekul v plazmi in popolno razgradnjo plinastih produktov, ki nastanejo pri interakciji dušikove plazme s staljenim polimerom, in temu primerno namesto nanoogljika povzroči rast kompaktnih filmov ogljikovih nanosov. Nižja gostota moči zavira interakcijo dušikove plazme s staljenim polimerom, s čimer se zmanjša ali minimizira količina plinastih produktov, ki nastanejo pri interakciji dušikove plazme s staljenim polimerom, kar lahko vodi do nižje hitrosti nanašanja. V nekaterih primerih je gostota moči razelektritve med približno 0,1 in 100 MW/m3, npr. med 1 in 30 MW/m3. Razelektritev se lahko napaja z RF razelektritvijo v induktivnem načinu ali z mikrovalovno razelektritvijo.
V nekaterih primerih se substrat, kjer poteka odlaganje nanoogljika, segreje, da se zagotovi dehidrogenacija usedlin. Temperatura substrata je lahko nad 500 °C, nad 700 °C, nad 900 °C ali nad 1000 °C, na primer med 300 °C in 1200 °C ali med 600 °C in 900 °C. Substrat, segret na to temperaturo, spodbuja nastanek nanoogljika skoraj brez vodika.
Preostanek plazemskega reaktorja, razen substrata in staljenega polimera, se ohranja pri nižji temperaturi, na primer tik nad sobno temperaturo. To pomaga zagotoviti, da se moč ne izgubi zaradi segrevanja drugih predmetov, razen staljenega polimera in substrata.
Tlak v plazemskem reaktorju je nizek, kar pomaga zagotoviti fragmentacijo plinastih produktov, ki nastanejo pri interakciji dušikove plazme s staljenim polimerom. Poleg tega nizek tlak zavira nastajanje makroskopskih delcev v plazemskem reaktorju in nastajanje prašne plazme. Tlak v plazemskem reaktorju je lahko npr. v območju med 1 in 1000 Pa, npr. med 0,5 in 100 Pa ali med 1 in 50 Pa. Tlak v reaktorju je odvisen od moči razelektritve in geometrijskih faktorjev.
Vrsta substrata ni posebej omejena. Substrat je lahko katera koli primerna kovina, ki se ne tali pri povišani temperaturi, ali silicij ali ogljik (kot ogljikova tkanina, grafit ali podobna oblika ogljika, ki vzdrži segrevanje na povišano temperaturo), ali kateri koli primeren dielektrični material, kot so stekla in keramika.
Čistost dušika, ki se ga uvaja v plazemski reaktor, ni posebej omejena. Komercialna čistost 99 % je sprejemljiva, prav tako sledi plinastih nečistoč v plazemskem reaktorju. Tipičen plazemski reaktor bo vseboval rezidualno atmosfero, ki pogosto vsebuje vodno paro. Tolerira se nekaj % nečistoč. V nekaterih primerih je parcialni tlak plinov, ki niso dušik, pod 3 % parcialnega tlaka dušika. Dušik je mogoče nadomestiti z amonijakom ali drugim plinom, ki vsebuje dušik, vendar dodatek drugih plinov (kot je vodik v primeru amonijaka) upočasni hitrost nanašanja.
Običajno je plinska plazma neravnovesna, vendar bogata z molekularnimi fragmenti. Disociacijski delež molekul dušika je npr. lahko reda 10%. Tako visok disociacijski delež pomaga zagotoviti obsežne kemične reakcije dušikovih zvrsti s površino staljenega polimera. Tudi pozitivno nabiti dušikovi ioni kemično delujejo na površini staljenega polimera. Molekule dušika so inertne in ne delujejo na površino polimera.
Slika 2A prikazuje diagram sistema za odlaganje dušik vsebujočega nanoogljika. Sistem na sliki 2 je npr. uporaben za neprekinjeno nanašanje. Substrat 22 je podolgovat substrat, na primer pas, ki poteka od valja 26 preko prve vakuumsko tesne reže 25 v plazemski reaktor 21. Notranjost reaktorja 21 vsebuje posodo s staljenim polimerom 23. Plinska plazma 24 se vzdržuje v plazemskem reaktorju 21, plinska plazma 24 pa je še posebej gosta v volumnu med substratom 22 in vsebnikom staljenega polimera 23. Nanašanje z N bogatega nanoogljika se pojavi med prehodom substrata 22 skozi gosto plazmo 24. Substrat pot nadaljuje preko druge vakuumsko tesne reže 27 do rezalne naprave 28, ki substrat z nanesenim dušik vsebujočim nanoogljikom razreže do želenih dimenzij.
Slika 2B prikazuje diagram sistema za odlaganje dušik vsebujočega nanoogljika. Sistem na sliki 2B je npr. uporaben za neprekinjeno nanašanje. Substrat 32 je podolgovat substrat, na primer pas, ki poteka od valja 36, ki je nameščen v plazemskem reaktorju 31. Notranjost reaktorja 31 vsebuje posodo s staljenim polimerom 33. Plinska plazma 34 se vzdržuje v plazemskem reaktorju 31, plinska plazma 34 pa je še posebej gosta v volumnu med substratom 32 in vsebnikom staljenega polimera 33. Odlaganje nanoogljika, bogatega z N, se pojavi med prehodom substrata 32 skozi gosto plazmo 34. Substrat pot nadaljuje do rezalne naprave 38, nameščene v reaktorju 31. Rezalna naprava 38 substrat z nanesenim dušik vsebujočim nanoogljikom razreže do želenih dimenzij.
Nanoogljik, ki vsebuje dušik, se lahko uporablja v elektrokemičnih napravah, kot so superbaterije, superkondenzatorji ali gorivne celice.
Primer
Konfiguracija, prikazana na sliki 1, je bila uporabljena za sintezo nanoogljika, dopiranega z dušikom. Tlak dušika v plazemskem reaktorju 1 je bil nastavljen na 15 Pa, gostota moči izpusta pa na 7 MW/m3. Plazma je bila vzdrževana z induktivno sklopljeno RF razelektritvijo. Substrat je bila titanova plošča komercialne čistosti 99,5 %. Staljeni polimer je bil polietilen tereftalat, segret na 350 °C. Hitrost nanašanja je bila približno 50 nm/s.
Pregledni XPS spekter z dušikom dopiranega ogljikovega nanomateriala je pokazal 89 atomskih % ogljika, 10 atomskih % dušika in 1 atomski % kisika. XPS ne more zaznati vodika. Visokoločljivostni XPS vrh dušika, N1s, je prikazan na sliki 3. Vrh vključuje več podvrhov, ki so bili dekonvoluirani v piridinski vrh pri 398,5 eV, pirolični in piridonski vrh pri 400,4 eV, grafitni vrh pri 401,7 eV in oksidiran piridinski vrh pri 403,5 eV. Koncentracije dušika, ki ustrezajo tem veznim mestom, so izračunane iz dekonvoluiranega spektra na sliki 3, in so 47, 31, 19 in 3 %. Ta spekter kaže, da je približno polovica dušika vezana v obliki piridinskega dušika, torej brez kisika ali vodika. To je ugodno za aplikacije, kot so elektrokemične naprave.
Slika tega vzorca z dušikom dopiranega ogljikovega nanomateriala, posneta z vrstičnim elektronskim mikroskopom, je prikazana na sliki 4. Nanoogljik tvori mrežasto strukturo z razdaljo med sosednjimi predeli v območju med približno 20 in 100 nm. Ta struktura je uporabna v aplikacijah, kot so elektrokemične naprave.
Slika tega vzorca z dušikom dopiranega ogljikovega nanomateriala, posneta s transmisijskim elektronskim mikroskopom, je prikazana na sliki 5. Na tej sliki je mogoče videti visokokristalinično fazo, značilno za večplastne grafenske plošče.
Opisane so bile posebne izvedbe predmeta te prijave. Druge izvedbe so znotraj obsega sledečih zahtevkov. Dejanja, navedena v zahtevkih, se npr. lahko izvajajo v drugačnem vrstnem redu in še vedno dosegajo želene rezultate. Npr. procesi, prikazani na spremljajočih slikah, ne zahtevajo nujno natanko prikazanega vrstnega reda, niti zaporednega vrstnega reda, da bi dosegali želene rezultate. V nekaterih izvedbah sta lahko večopravilnost in vzporedna obdelava koristna.

Claims (20)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Metoda za nanašanje z dušikom dopiranega nanoogljika, ki obsega:
    • vnos staljenega polimera in segretega substrata v plazemski reaktor;
    • zagotavljanje goste plazme, ki vsebuje dušik, v plazemskem reaktorju, v prostoru med staljenim polimerom in segretim substratom;
    • in omogočanje, da gosta plazma, ki vsebuje dušik, deluje tako na staljen polimer kot na segret substrat, da s tem na segretem substratu tvori film dušik vsebujočega nanoogljika.
  2. 2. Metoda po zahtevku 1, kjer je staljeni polimer pri temperaturi med 200 in 600 °C.
  3. 3. Metoda po zahtevku 2, kjer je staljeni polimer pri temperaturi med 300 in 400 °C.
  4. 4. Metoda po zahtevku 1, kjer je segreti substrat pri temperaturi med 300 in 1200 °C.
  5. 5. Metoda po zahtevku 4, kjer je segreti substrat pri temperaturi med 600 in 900 °C.
  6. 6. Metoda po zahtevku 1, kjer zagotavljanje goste dušikove plazme obsega uporabo moči med 0,1 in 100 MW/m3.
  7. 7. Metoda po zahtevku 6, ki obsega uporabo moči med 1 in 30 MW/m3.
  8. 8. Metoda po zahtevku 1, kjer je tlak dušika v plazemskem reaktorju med 0,1 in 1000 Pa.
  9. 9. Metoda po zahtevku 8, kjer je tlak dušika v plazemskem reaktorju med 1 in 50 Pa.
  10. 10. Metoda po zahtevku 1, ki obsega vzdrževanje dušikove plazme z nizkotlačno plinsko razelektritvijo.
  11. 11. Metoda po zahtevku 10, ki obsega vzdrževanje dušikove plazme z induktivno sklopljeno radiofrekvenčno razelektritvijo.
  12. 12. Metoda po zahtevku 10, ki obsega vzdrževanje dušikove plazme z mikrovalovno razelektritvijo.
  13. 13. Metoda po zahtevku 1, ki obsega nanašanje nanoogljičnega filma, ki vsebuje dušik, na segreti substrat.
  14. 14. Metoda po zahtevku 1, kjer vnos segretega substrata v plazemski reaktor obsega premikanje podolgovatega substrata skozi reaktor.
  15. 15. Metoda po zahtevku 14, ki po tvorbi filma dušik vsebujočega nanoogljika na substratu obsega rezanje podolgovatega substrata.
  16. 16. Metoda izdelave elektrokemične naprave, ki obsega:
    • nanašanje filma nanoogljika, dopiranega z dušikom, ki obsega:
    o vnos staljenega polimera in segretega substrata v plazemski reaktor;
    o zagotavljanje plazme, ki vsebuje dušik, v plazemskem reaktorju, v prostoru med staljenim polimerom in segretim substratom;
    o in omogočanje interakcije plazme, ki vsebuje dušik, tako s staljenim polimerom kot s segretim substratom, da tvori film dušik vsebujočega nanoogljika, na segretem substratu;
    • in tvorbo elektrokemične naprave, ki vsebuje film dušik vsebujočega nanoogljika.
  17. 17. Metoda po zahtevku 14, kjer elektrokemična naprava obsega super-baterijo.
  18. 18. Metoda po zahtevku 14, kjer elektrokemična naprava obsega super-kondenzator.
  19. 19. Metoda po zahtevku 14, kjer elektrokemična naprava obsega gorivno celico.
  20. 20. Metoda, ki obsega:
    • vnos staljenega polimera in substrata v plazemski reaktor, pri čemer je staljeni polimer pri temperaturi med 200 °C in 500 °C;
    • segrevanje substrata na temperaturo med 300 °C in 1200 °C;
    • vzdrževanje tlaka v plazemskem reaktorju med 1 in 1000 Pa;
    • zagotavljanje plinske plazme, ki vsebuje dušik, v plazemskem reaktorju z uporabo gostote moči med 0,1 in 100 MW/m3;
    • omogočanje interakcije plinske plazme, ki vsebuje dušik, s staljenim polimerom in segretim substratom, da na segreti substrat odloži film nanoogljika, ki vsebuje dušik.
SI202100233A 2020-12-22 2021-12-22 Metoda za proizvodnjo N-dopirane mreže ogljikovih nanosten SI26125A (sl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/130,417 US20220195593A1 (en) 2020-12-22 2020-12-22 Method for producing N-doped carbon nanomesh
US17130417 2020-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI26125A true SI26125A (sl) 2022-06-30

Family

ID=82022843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI202100233A SI26125A (sl) 2020-12-22 2021-12-22 Metoda za proizvodnjo N-dopirane mreže ogljikovih nanosten

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20220195593A1 (sl)
SI (1) SI26125A (sl)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469450B1 (ko) * 2011-03-02 2014-12-05 그래핀스퀘어 주식회사 그래핀의 ｎ-도핑 방법
US10497893B2 (en) * 2015-04-15 2019-12-03 Lg Electronics Inc. Method for doping graphene, method for manufacturing graphene composite electrode, and graphene structure comprising same
WO2019238206A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Jozef Stefan Institute Carbon nanostructured materials and methods for forming carbon nanostructured materials
US20210234167A1 (en) * 2020-01-27 2021-07-29 Global Graphene Group, Inc. Porous graphene/carbon composite balls for an alkali metal battery anode

Also Published As

Publication number Publication date
US20220195593A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naghdi et al. A catalytic, catalyst-free, and roll-to-roll production of graphene via chemical vapor deposition: Low temperature growth
Ouyang et al. A brief review on plasma for synthesis and processing of electrode materials
Van Bui et al. Atomic and molecular layer deposition: off the beaten track
Kortshagen et al. Nonthermal plasma synthesis of nanocrystals: fundamental principles, materials, and applications
Di et al. Cold plasma treatment of catalytic materials: a review
Thurier et al. Platinum OMCVD processes and precursor chemistry
Zheng et al. Plasma‐assisted approaches in inorganic nanostructure fabrication
RU2483022C2 (ru) Способ изготовления функционализированной фуллеренами углеродной нанотрубки, композиционный материал, толстая или тонкая пленка, провод и устройство, выполненные с использованием получаемых нанотрубок
KR100917697B1 (ko) 질소를 함유하는 전이금속―탄소나노튜브 혼성촉매, 그의제조방법 및 이를 이용하여 수소를 생산하는 방법
Yeh et al. Single-step growth of graphene and graphene-based nanostructures by plasma-enhanced chemical vapor deposition
US20170216923A1 (en) Porous materials comprising two-dimensional nanomaterials
EP3802418B1 (en) Methods for forming carbon nanostructured materials
WO2010101859A1 (en) Atomic layer deposition processes
JP7431422B2 (ja) カーボンナノ構造体の堆積のための方法及び装置
KR20030063530A (ko) 탄소와 친화도가 높은 금속을 전극으로 구비하는 전자소자
Cheng et al. Control of the growth regimes of nanodiamond and nanographite in microwave plasmas
US11447391B2 (en) Method of growing a graphene coating or carbon nanotubes on a catalytic substrate
CN111164804B (zh) 硅基负极材料及其制备方法，锂离子电池
FR2727322A1 (fr) Procede pour la sublimation d'un materiau solide et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
US20060073275A1 (en) Process and apparatus for producing single-walled carbon nanotube
KR101717751B1 (ko) 제어된 모폴로지와 나노구조를 갖는 나노구조 박층을 증착하는 방법 및 장치
Gelfond et al. Preparation of thin films of platinum group metals by pulsed MOCVD. I. Deposition of Ir layers
SI26125A (sl) Metoda za proizvodnjo N-dopirane mreže ogljikovih nanosten
US20160265105A1 (en) Graphene manufacturing system and the method thereof
KR102177472B1 (ko) 그래핀 옥사이드 증착용 소스 및 이를 이용한 그래핀 옥사이드 박막 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20220705