3D-kolnanorörssvampen framställd med supersnabb flambränningsmetod. Kredit:Shihong Yue
I en tidning publicerad i Nano , en grupp forskare rapporterar att de utvecklat en enkel flambränningsmetod för att förbereda svampar med enkelväggiga kolnanorör (SWNT) i stor skala. SWNT-svampen har multifunktionella egenskaper och har applikationer inom avfallsrengöring, avkänning och energilagring.
Forskarna sökte en snabb massproduktionsmetod för att förbereda lätta, porösa kolnanorör (CNT) svampar med låg energi. De upptäckte en metod för att förbereda enväggiga kolnanorör (SWNT) svampar med ett 3-D elastiskt sammankopplat ihåligt skelettnätverk genom att bränna kommersiella polyuretan (PU) svampar belagda med SWNTs.
PU-svampen tas bort i en etanolflamma på mindre än 20 sekunder, lämnar svampliknande strukturer. Jämfört med tidigare rapporterad kemisk ångdeposition (CVD), den flambränningsmetod som används i detta arbete har fördelarna med densitetskontroll, låg kostnad och lämplighet för storskalig produktion. Dessutom, svampens form och storlek styrs av förbehandling av PU-mallar.
De syntetiserade SWNT-svamparna uppvisar en serie jämförbara egenskaper, inklusive hög konduktivitet, måttlig organisk vätskeadsorption, bra elasticitet och hög specifik kapacitans. Också, svamparna kunde nå en ultralåg densitet på 0,8 mg cm
3
och behåll PU-mallens ursprungliga geometri utan förvrängning. Den höga hydrofobiciteten ger SWNT-svamparna en beundransvärd adsorptionshastighet och kapacitet för organiska lösningsmedel. Svamparna kunde nå en maximal tryckspänning på 11, 500 Pa vid 80 procent töjning, men klarade också mer än 1000 kompressionscykler vid 60 procents belastning. Ytterligare, används som ett flexibelt elektrodmaterial, de porösa SWNT-svamparna uppnådde en hög specifik kapacitans och 95 procent kapacitiv retention över 10, 000 cykler.