Ключевая проблема для прогресса технологии углеродных нанотрубок - разработка эффективных методов их очистки от примесей. Новый метод очистки разработан недавно американскими учёными.

Продукт, полученный наиболее распространёнными способами (термическое разложение графита или термокаталитические реакции углеродсодержащих соединений), наряду с нанотрубками содержит значительное (до 80 %) количество графитовых наночастиц, а также частиц металлического катализатора, заключённых в графитовую оболочку. Для удаления этих примесей обычно применяют механические методы (фильтрация, центрифугирование, ультразвуковое воздействие) в сочетании с химическими (окисление в газовых или жидких средах при повышенных температурах). Низкая производительность этих методов и значительная продолжительность определяют высокую стоимость углеродных нанотрубок с низким содержанием примесей и, в конечном счете, ограничивают их применение.

Новый метод очистки недавно развит в Naval Research Laboratory (США). В эксперименте использовали однослойные углеродные нанотрубки, полученные методами лазерной абляции и электродугового распыления графита. Каждый из образцов массой 2 г помещали в цилиндрическую камеру длиной 4 и диаметром 1.26 см, оснащённую вентиляционным отверстием. Камеру нагревали в течение 30 минут в вакууме до температуры 200 С и в течение 5 минут до 450 С в атмосфере газообразного водорода повышенной чистоты при давлении порядка 35 атмосфер. Затем водород откачивали и образцы медленно (в течение ночи) охлаждали до комнатной температуры. Очищенные образцы исследовали с помощью просвечивающего электронного микроскопа, термогравиметрического анализа, а также методами комбинационного рассеяния света, рентгеновской флюоресценции и дифракции.

Измерения показали высокую эффективность (степень очистки - 93 %) нового метода очистки. Наряду с удалением примесей в результате очистки существенно снижалось также количество структурных дефектов нанотрубок.

Источник информации - заметка А.В.Елецкого в бюллетене ПерсТ, выпуск 07 за 2005 г.