L'éponge de nanotubes de carbone 3D préparée par la méthode de combustion ultrarapide de la flamme. Crédit :Shihong Yue
Dans un article publié en Nano , un groupe de chercheurs rapporte avoir développé une méthode simple de combustion à la flamme pour préparer des éponges de nanotubes de carbone à paroi unique (SWNT) à grande échelle. L'éponge SWNT a des propriétés multifonctionnelles et a des applications dans le nettoyage des déchets, la détection et le stockage d'énergie.
Les chercheurs ont cherché une méthode rapide de production de masse pour préparer des poids légers, éponges poreuses en nanotubes de carbone (CNT) à faible énergie. Ils ont découvert une méthode de préparation d'éponges à nanotubes de carbone à paroi unique (SWNT) avec un réseau de squelettes creux interconnectés élastiques en 3D en brûlant des éponges de polyuréthane (PU) commerciales recouvertes de SWNT.
L'éponge PU est retirée dans une flamme d'éthanol en moins de 20 secondes, laissant des structures spongieuses. Par rapport au dépôt chimique en phase vapeur (CVD) précédemment rapporté, la méthode de combustion à la flamme utilisée dans ce travail présente les avantages du contrôle de la densité, faible coût et aptitude à la production à grande échelle. En outre, la forme et la taille de l'éponge sont contrôlées par un prétraitement des gabarits en PU.
Les éponges SWNT telles que synthétisées présentent une série de propriétés comparables, y compris une conductivité élevée, adsorption liquide organique modérée, bonne élasticité et capacité spécifique élevée. Aussi, les éponges pourraient atteindre une densité ultra-faible de 0,8 mg cm
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et conservez la géométrie d'origine du modèle PU sans distorsion. La haute hydrophobie confère aux éponges SWNT un taux d'adsorption et une capacité admirables pour les solvants organiques. Les éponges pouvaient atteindre une contrainte de compression maximale de 11, 500 Pa à 80 pour cent de déformation, mais a également résisté à plus de 1000 cycles de compression à 60 pour cent de déformation. Plus loin, utilisé comme matériau d'électrode flexible, les éponges SWNT poreuses ont atteint une capacité spécifique élevée et une rétention capacitive de 95 pour cent sur 10, 000 cycles.
