p Em meio a todos os equipamentos sofisticados encontrados em um laboratório típico de nanomateriais, um dos mais úteis pode acabar sendo o humilde forno de micro-ondas. p Um micro-ondas de cozinha padrão provou ser eficaz como parte de um processo de duas etapas inventado nas universidades Rice e Swansea para limpar nanotubos de carbono.

p Nanotubos básicos são bons para muitas coisas, como formar componentes microeletrônicos ou fibras e compósitos eletricamente condutores; para usos mais sensíveis, como entrega de drogas e painéis solares, eles precisam ser o mais puros possível.

p Nanotubos se formam a partir de catalisadores de metal na presença de gás aquecido, mas resíduos desses catalisadores (geralmente ferro) às vezes permanecem presos nos tubos. Os restos do catalisador podem ser difíceis de remover por meios físicos ou químicos porque o mesmo gás carregado de carbono usado para fazer os tubos permite que os átomos de carbono formem camadas de encapsulamento em torno do ferro restante, reduzindo a capacidade de removê-lo durante a purificação.

p No novo processo, tratar os tubos ao ar livre em um microondas queima o carbono amorfo. Os nanotubos podem então ser tratados com cloro em alta temperatura para eliminar quase todas as partículas estranhas.

p O processo foi revelado hoje na revista Royal Society of Chemistry RSC Advances .

p Os laboratórios dos químicos Robert Hauge, Andrew Barron e Charles Dunnill conduziram o estudo. Barron é professor da Rice em Houston e da Swansea University no Reino Unido. Rice's Hauge é pioneira em técnicas de crescimento de nanotubos. Dunnill é um palestrante sênior do Energy Safety Research Institute em Swansea.

p Existem muitas maneiras de purificar os nanotubos, mas com um custo, Barron disse. “O método de cloro desenvolvido por Hauge tem a vantagem de não danificar os nanotubos, ao contrário de outros métodos, "disse ele." Infelizmente, muitas das partículas residuais do catalisador são cercadas por uma camada de carbono que impede o cloro de reagir, e este é um problema para fazer nanotubos de carbono de alta pureza. "

p Os pesquisadores reuniram imagens de microscópio e dados de espectroscopia em lotes de nanotubos de parede única e multi-parede antes e depois de colocá-los no micro-ondas em um 1, Forno de 000 watts, e novamente após banhá-los em um banho oxidante de cloro gasoso sob alta temperatura e pressão. Eles descobriram que, uma vez que as partículas de ferro foram expostas ao microondas, era muito mais fácil fazer com que reagissem com o cloro. O cloreto de ferro volátil resultante foi então removido.

p Eliminar as partículas de ferro alojadas dentro de grandes nanotubos de paredes múltiplas provou ser mais difícil, mas as imagens do microscópio eletrônico de transmissão mostraram seus números, especialmente em tubos de parede simples, para ser grandemente diminuído.

p "Gostaríamos de remover todo o ferro, mas para muitas aplicações, resíduo dentro desses tubos é menos problemático do que se estivesse na superfície, "Barron disse." A presença de catalisador residual na superfície dos nanotubos de carbono pode limitar seu uso em aplicações biológicas ou médicas. "

p Os co-autores do estudo são Virginia Gomez, assistente de pesquisa de pós-doutorado em Swansea; Silvia Irusta, um professor da Universidade de Zaragoza, Espanha; e Wade Adams, um membro sênior do corpo docente em ciência de materiais e nanoengenharia na Rice.

p Hauge é um distinto membro do corpo docente de química, ciência dos materiais e nanoengenharia da Rice. Barron é o Professor Charles W. Duncan Jr.-Welch de Química e professor de ciência dos materiais e nanoengenharia na Rice e a cadeira Sêr Cymru de Energia de Baixo Carbono e Meio Ambiente em Swansea.