近日,中國科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司于作龍研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組,采用高強(qiáng)擠壓研磨設(shè)備裁剪碳納米管,在工業(yè)規(guī)模上成功突破碳納米管截短的技術(shù)難題,將碳納米管長度從約50微米降低到0.5微米左右,從根本上解決了碳納米管之間相互纏繞的問題,大大降低了碳納米管分散的難度,必將大大促進(jìn)碳納米管分散技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)。
碳納米管是一種性能優(yōu)異的纖維狀納米碳材料,直徑在納米量級,具有奇異的物理化學(xué)性能,如具有金屬或半導(dǎo)體導(dǎo)電特性、極高的機(jī)械強(qiáng)度、場致電子發(fā)射特性、寬帶電磁波吸收性能以及高效吸附性能等,在導(dǎo)電或?qū)ъo電復(fù)合材料、塑料增強(qiáng)、平板顯示、生物傳感器等領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。采用移動床催化裂解法生產(chǎn)碳納米管的生產(chǎn)成本也已降低到15萬元/噸以下,很多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都可接受這一成本。但由于碳納米管的長徑比過大,一般在1000以上,納米管之間相互纏繞,難于分散,嚴(yán)重影響了碳納米管的應(yīng)用開發(fā)工作。降低碳納米管的長徑比是改善其分散性能的先決條件,同時也是改善其在平板顯示器上應(yīng)用性能的重要手段。因此,碳納米管的截短技術(shù)成為必須攻克的堡壘。
于作龍研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重大項目的支持下,長期從事碳納米管的制備與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)工作,于2000年6月實現(xiàn)碳納米管的連續(xù)化批量制備;2001年11月在深圳建成我國最早的碳納米管生產(chǎn)基地,年產(chǎn)不同直徑的碳納米管5-10噸;2002年又獲得國家“863”計劃納米材料專項支持,開展含碳納米管導(dǎo)靜電涂層材料制備技術(shù)研究,目前已成功開發(fā)出含碳納米管塑料導(dǎo)電母粒以及代替導(dǎo)電云母粉的含碳納米管復(fù)合導(dǎo)電粉體;2003年制備出取向聚集的碳納米管,在場致電子發(fā)射方面顯示出優(yōu)異的性能。近期,該課題組在國際上首次采用高強(qiáng)擠壓研磨設(shè)備,在工業(yè)規(guī)模上成功突破碳納米管截短的技術(shù)難題。采用該技術(shù),不但可人為控制碳納米管的長度,而且研磨過程連續(xù)不間斷,保證了短碳納米管的規(guī);B續(xù)生產(chǎn)。
碳納米管截短技術(shù)的突破,使長徑比較小的碳納米管批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實。這必將為我國碳納米管應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)如打下良好基礎(chǔ)。
碳納米管是一種性能優(yōu)異的纖維狀納米碳材料,直徑在納米量級,具有奇異的物理化學(xué)性能,如具有金屬或半導(dǎo)體導(dǎo)電特性、極高的機(jī)械強(qiáng)度、場致電子發(fā)射特性、寬帶電磁波吸收性能以及高效吸附性能等,在導(dǎo)電或?qū)ъo電復(fù)合材料、塑料增強(qiáng)、平板顯示、生物傳感器等領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景。采用移動床催化裂解法生產(chǎn)碳納米管的生產(chǎn)成本也已降低到15萬元/噸以下,很多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都可接受這一成本。但由于碳納米管的長徑比過大,一般在1000以上,納米管之間相互纏繞,難于分散,嚴(yán)重影響了碳納米管的應(yīng)用開發(fā)工作。降低碳納米管的長徑比是改善其分散性能的先決條件,同時也是改善其在平板顯示器上應(yīng)用性能的重要手段。因此,碳納米管的截短技術(shù)成為必須攻克的堡壘。
于作龍研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重大項目的支持下,長期從事碳納米管的制備與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)工作,于2000年6月實現(xiàn)碳納米管的連續(xù)化批量制備;2001年11月在深圳建成我國最早的碳納米管生產(chǎn)基地,年產(chǎn)不同直徑的碳納米管5-10噸;2002年又獲得國家“863”計劃納米材料專項支持,開展含碳納米管導(dǎo)靜電涂層材料制備技術(shù)研究,目前已成功開發(fā)出含碳納米管塑料導(dǎo)電母粒以及代替導(dǎo)電云母粉的含碳納米管復(fù)合導(dǎo)電粉體;2003年制備出取向聚集的碳納米管,在場致電子發(fā)射方面顯示出優(yōu)異的性能。近期,該課題組在國際上首次采用高強(qiáng)擠壓研磨設(shè)備,在工業(yè)規(guī)模上成功突破碳納米管截短的技術(shù)難題。采用該技術(shù),不但可人為控制碳納米管的長度,而且研磨過程連續(xù)不間斷,保證了短碳納米管的規(guī);B續(xù)生產(chǎn)。
碳納米管截短技術(shù)的突破,使長徑比較小的碳納米管批量生產(chǎn)成為現(xiàn)實。這必將為我國碳納米管應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)如打下良好基礎(chǔ)。