Beroende av optisk absorbans A vid 550 nm på ytdensiteten hos SWCNT med järnpartiklar. Kredit:Aalto-universitetet
Med denna metod kan mätas t.ex. antalet enkelväggiga kolnanorör och deras koncentration i ett kolnanorörsskikt.
Forskare verksamma vid Aalto-universitetet och vid Kungliga Tekniska Högskolan KTH i Stockholm har utvecklat en ny metod för att mäta antalet enkelväggiga kolnanorör och deras koncentration i ett kolnanorörsskikt.
Den nya metoden är baserad på mätning av Raman-spektrumet tillsammans med exakt mätning av massa och optisk absorbans. Beroendet av antalet CNT på fononspridningsintensiteten observeras. Denna metod öppnar en möjlighet för kvantitativ kartläggning av sp2-bunden kolatomfördelning (dvs de atomer som bildar kolnanorören med bindningar till tre andra kolatomer) i CNT-skikten med en upplösning begränsad av den fokuserade laserfläckstorleken.
Kolnanoröret (CNT) har en struktur av ett rullat enda lager av grafen, där varje kolatom är bunden med tre andra kolatomer. I grund och botten kan nanoröret betraktas som en stor molekyl. Längden på en CNT varierar från ett till hundra mikrometer medan dess diameter är i storleksordningen en nanometer
Raman-spektra för SWCNT-prover med olika optiska transparenser (%). Kredit:Aalto-universitetet
CNT-baserade material studeras intensivt på grund av ett antal nya och unika egenskaper som gör dem potentiellt användbara i ett brett spektrum av applikationer. Extremt tunna CNT-lager erbjuder enastående egenskaper som utmärkt flexibilitet, optisk transparens, hög elektrisk ledningsförmåga, extremt liten vikt, och låga bearbetningskostnader. Optiska och elektriska egenskaper hos ett CNT-skikt kan varieras med förändringar, t.ex., nanorörens diameter och längd eller mängden kolnanorör i lagret.
"CNT-skikt kan användas för tillverkning av transparenta elektroder, bränsle och solceller, superkondensatorer, etc. Därför en mätteknik för antalet kolnanorör i CNT-skiktet är mycket användbar, säger Irina Nefedova, en av forskarna i detta projekt, som försvarade sin avhandling om elektriska och optiska egenskaper hos kolnanorör i mars 2017 vid Aalto-universitetet.