A esponja de nanotubo de carbono 3D preparada pelo método de queima de chama super rápido. Crédito:Shihong Yue
Em um artigo publicado em Nano , um grupo de pesquisadores relatou o desenvolvimento de um método simples de queima de chama para preparar esponjas de nanotubo de carbono de parede única (SWNT) em grande escala. A esponja SWNT tem propriedades multifuncionais e tem aplicações na limpeza de resíduos, detecção e armazenamento de energia.
Os pesquisadores buscaram um método rápido de produção em massa para preparar peso leve, esponjas de nanotubo de carbono poroso (CNT) com baixa energia. Eles descobriram um método de preparação de esponjas de nanotubo de carbono de parede única (SWNT) com uma rede de esqueleto oco interconectado elástico 3-D queimando esponjas comerciais de poliuretano (PU) revestidas com SWNTs.
A esponja de PU é removida em uma chama de etanol em menos de 20 segundos, deixando estruturas semelhantes a esponjas. Em comparação com a deposição de vapor químico (CVD) relatada anteriormente, o método de queima de chama utilizado neste trabalho tem as vantagens de controle de densidade, baixo custo e adequação para produção em larga escala. Adicionalmente, a forma e o tamanho da esponja são controlados pelo pré-tratamento dos modelos de PU.
As esponjas SWNT sintetizadas exibem uma série de propriedades comparáveis, incluindo alta condutividade, adsorção de líquido orgânico moderado, boa elasticidade e alta capacitância específica. Também, as esponjas podem atingir uma densidade ultrabaixa de 0,8 mg cm
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e manter a geometria original do modelo PU sem distorção. A alta hidrofobicidade confere às esponjas SWNT uma admirável taxa de adsorção e capacidade para solventes orgânicos. As esponjas podem atingir uma tensão máxima de compressão de 11, 500 Pa a 80 por cento de tensão, mas também resistiu a mais de 1000 ciclos de compressão a 60 por cento de deformação. Avançar, usado como um material de eletrodo flexível, as esponjas porosas SWNT alcançaram uma alta capacitância específica e 95 por cento de retenção capacitiva acima de 10, 000 ciclos.