Nanotechnology Research Division, Nanotechnology Research Division, Nanotechnology Research Division, 바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST"라고 불림) Nanotechnology Research Division [연구 부서 Minami Shinji] Kataura Hiromichi, 자체 조직 그룹 및 Tanaka hi, Tanaka hi,, Tanaka hi,, Tanaka hi, the Self Allectronics Group아가 로스gel단일 벽 바카라 사이트 나노 튜브 (SWCNT)바카라 사이트 유형 swcntand반도체 유형 SWCNT로 분리하는 매우 편리한 방법을 개발했습니다
SWCNT가 합성되면 바카라 사이트 유형 및 반도체 유형은 1 : 2 혼합물이되고 전기 응용 분야의 경우 바카라 사이트 유형 및 반도체 유형으로 분리되어야하지만 지금까지는 분리가 쉽지 않았습니다
2008 년 2 월, AIST는 그것이 아가 로스가 있다고 발표했다젤 전기 영동를 사용하여 바카라 사이트 유형 및 반도체 SWCNT를 높은 복구 속도로 분리 할 수 있지만 이제이 분리 방법을 크게 단순화하는 방법을 발견했습니다
새로운 방법은 SWCNT를 포함하는 아가 로스 겔을 단순히 동결하고 해동 한 다음 겔을 짜는 것입니다 (그림 1) 매우 간단하기 때문에 자동화로 비용을 줄이고 크기를 늘릴 수 있으며 바카라 사이트 유형 및 반도체 형 SWCNT의 대량 생산을 실현하는 것으로 생각됩니다
이 결과 중 일부는 미국 과학 저널 "나노 편지'의 2009 년 3 월 11 일 호에 실 릴 예정입니다
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그림 1 SWCNT를 함유하는 겔의 동결-해동 압박에 의한 바카라 사이트 세분형 유형의 분리
SWCNT- 함유 겔은 동결 및 해동에 의해 반도체 금형을 함유하는 바카라 사이트 금형 및 겔을 함유하는 용액으로 분리 될 수있다 |
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바카라 사이트 원자의 정렬에 따라, SWCNT는 금속 특성 및 반도체 특성을 갖는다 일반적으로 SWCNT가 합성되면 이러한 다른 특성의 혼합물이됩니다 고순도로 분리 될 수있는 경우, 금속 유형 SWCNT는 액정 디스플레이 및 태양 전지판으로 희귀 금속을 사용하는 투명 전도성 재료의 대체물로 사용될 것으로 예상됩니다 또한, 반도체 SWCNT는 접을 수있는 투명한 유연한 트랜지스터로 사용될 것으로 예상된다 앞으로는 금속 SWCNT를 배선으로 사용하고 반도체 SWCNT를 통 피터로 사용하는 초고는 통합 된 초고속, 고성능 SWCNT 컴퓨터를 예상합니다
현재, 이들 SWCNT를 상이한 전기적 특성으로 선택적으로 합성하는 방법은 없으므로 각 SWCNT를 혼합물에서 분리하려고 시도하고있다 그러나, 기존의 바카라 사이트 유형 및 반도체 형 분리 방법은 회복 속도, 순도 및 비용 측면에서 문제가되었으며 대량 분리 및 정제 단계에 도달하지 못했으며 저렴한 비용과 많은 양으로 처리 할 수있는 분리 기술을 개발하는 것이 바람직했다
AIST는 SWCNT가 아가 로스 겔에서 굳어지는 "SWCNT 함유 겔"에 대한 전기 영동에 의해, 바카라 사이트 유형 및 반도체 SWCNT가 높은 회복 속도로 짧은 시간 내에 분리 될 수 있음을 발견했으며 (2008 년 2 월 26 일) 이번에는이 방법을 더 간단하고 효율적인 분리 방법으로 발전 시켰습니다
또한,이 연구 개발 중 일부는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 2008 산업 기술 연구 보조금 프로젝트와 일본 과학 기술 기관 Crest의 지원으로 수행되었습니다
아가 로스 겔 전기 영동에 의한 바카라 사이트 유형 및 반도체 SWCNT의 분리 메커니즘을 설명하고 더 간단한 분리 방법을 개발하기 위해 전기장을 사용하지 않는 분리 방법을 시도했습니다 SWCNT 함유 겔이 직접 원심 분리 될 때, 겔을 분쇄하고 겔의 용액 성분을 압박 하였다 (겔 원심 분리 방법,도 2) 결과적으로, 반도체 SWCNT를 함유하는 바카라 사이트 유형 SWCNT 및 겔 고형물을 함유하는 용액을 분리하였고, 전기장 이동은 아가 로스 겔을 사용한 분리에 필수적이지 않다는 것이 밝혀졌다 회복 속도는 겔 전기 영동의 것과 유사하며 약 100%였다
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그림 2 : 겔 원심 분리에 의한 SWCNT의 바카라 사이트 유형 및 반도체 유형 분리
오른쪽의 그래프는 분리 전후의 광 흡수 스펙트럼을 보여줍니다 |
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또한, 용액 부분으로부터 겔의 고체를 분리하는 방법으로서 동결-해동-압박 방법이 적용되었다 이것은 "konyaku"를 생성 할 때 동결-해동 공정을 통해 두부의 겔 구조를 변경하고 수분을 제거하는이 기술의 적용입니다 비록 SWCNT를 함유하는 겔은 도달과 같이 눌렀을 때 단순히 단순히 붕괴 될 것이다 1, 얼어 붙은 후 손가락으로 압박하면 겔 원심 분리에서와 같이 반도체 SWCNT를 함유하는 바카라 사이트 SWCNT 및 겔 고형물을 함유 한 용액으로 쉽게 분리 할 수 있었다 이 분리에는 특별한 장비가 필요하지 않으며 가정용 냉동실과 같은 장비가 필요합니다 겔 잔기에 존재하는 반도체 SWCNT는 가열되어 겔을 용해시킨 다음 가볍게 원심 분리하여 쉽게 제거 할 수있다 이 분리 방법은 또한 다른 직경의 SWCNT에도 효과적이었습니다 (그림 3)
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그림 3 : 새로운 방법을 사용하여 다른 직경의 SWCNT의 바카라 사이트 및 반도체 유형의 분리
바카라 사이트과 반도체 유형의 차이 외에도 SWCNT 솔루션은 SWCNT의 직경에 따라 다르므로 다양한 색상을 초래합니다
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현재, 우리는 분리 메커니즘이 아가 로스 겔에서 반도체 SWCNT의 선택적 흡착 때문이라고 생각합니다
이 방법은 매우 간단하므로 분리 프로세스의 크기를 더 쉽게 자동화하고 늘릴 수 있습니다 예를 들어, 그림에 표시된 연속 자동 분리 장치 인 경우 4는 단순히 스케일링되며, 하루에 kg의 SWCNT를 분리 할 수 있습니다
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그림 4 : 자동으로 분리 될 수있는 바카라 사이트 유형의 반도체 SWCNT 질량 분리 장치의 개념적 다이어그램
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이번에는 겔 원심 분리를 사용하여 바카라 사이트 유형 SWCNT를 질량 분할하려고 시도했습니다 결과적으로, 우리는 500 ml 플라스틱 원심 분리 병 당 약 10 mg의 SWCNT를 분리하는 데 성공했습니다 (그림 5) 이것은 아가 로스 겔 전기 영동에 의한 분리에 의해 얻어진 약 1000 배의 처리량과 비슷합니다
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| 반도체 유형 |
반도체 유형
(희석) |
바카라 사이트 유형
(희석) |
바카라 사이트 유형 |
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그림 5 500ml 원심 분리 병을 사용하여 겔 원심 분리로 분리 된 SWCNT 용액 (양쪽 끝)
중앙에있는 둘은 용액의 색상을보기 위해 희석되었습니다 |
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앞으로 우리는 회사 및 다른 사람들과 협력하여 더 큰 비용을 촉진하고 바카라 사이트 유형 SWCNT 및 반도체 형 SWCNT의 대량 생산을 실현하는 동시에 별도의 SWCNT에 대한 응용 프로그램을 개발하는 것을 목표로하는 연구를 촉진 할 계획입니다