نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل (20% وزنی CNTs)

معرفی نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل (20% وزنی CNTs)

این محصول یک نانو کامپوزیت مهندسی‌شده است که از ترکیب دو ماده پیشرفته تشکیل شده است:
نانو لوله‌های کربنی چند جداره با قطر خارجی بیشتر از ۵۰ نانومتر، قطر داخلی ۵ تا ۱۵ نانومتر و طول ۵ تا ۲۰ میکرومتر، که قبل از ترکیب با سورفکتانت کاتیونی اصلاح شده‌اند که این اصلاح شیمیایی، سطح نانو لوله‌ها را باردار کرده و موجب افزایش توانایی آن‌ها در جذب ذرات دی اکسید تیتانیوم می شود.
دی ‌اکسید تیتانیوم فاز روتایل که به شکل ذرات کروی با سایز ذرات ۱۰۰ تا ۳۰۰ نانومتر است. فاز روتایل به سبب چگالی بالاتر، رسانایی بهتر و پایداری شیمیایی قوی‌تر در مقایسه با فاز آناتاز، انتخاب شده است.
این ترکیب به صورت ۲۰٪ وزنی CNTs و ۸۰٪ وزنی TiO₂ تولید شده که نسبت بهینه‌ای جهت رسانایی الکتریکی و پایداری مکانیکی به وجود می آورد.

روش ساخت نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

این محصول توسط روش جذب الکترواستاتیکی خودآرا (Electrostatic Adsorption Self-Assembly) تولید می‌شود. در این روش:

1️⃣ سطح نانو لوله‌های کربنی به کمک سورفکتانت CTAB دارای بار مثبت می شود.

2️⃣ سطح ذرات دی اکسید تیتانیوم به سبب حضور اکسیژن در ساختار، بار منفی پیدا می کند.

3️⃣ این بارهای مخالف موجب ایجاد نیروی جاذبه الکترواستاتیکی قوی میان ذرات شده و آن‌ها را بدون نیاز به چسباننده‌های شیمیایی یا فلزات سنگین، به شکل یک لایه یکنواخت و پایدار به هم متصل می‌کند.

برخی از مزایای این روش عبارتند از:

✔️ جلوگیری از کلوخه شدن CNTها.

✔️ فرآیند بدون آلودگی و سازگار با محیط زیست.

✔️ حفظ ویژگی‌های ذاتی هر دو ماده شامل پایداری شیمیایی و رسانایی بالا.

✔️ افزایش سطح تماس مؤثر میان TiO₂ و CNT که سبب بهبود انتقال الکترون می شود.

کاربردهای نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

این محصول در صنایع گوناگونی که نیازمند ترکیب رسانایی، مقاومت و پایداری شیمیایی هستند، کاربرد زیادی دارد:

🔴 مواد رسانا جهت چاپ الکترونیکی و لایه‌ رسانا: بکارگیری در ساخت صفحات لمسی، مدارهای انعطاف‌پذیر و سنسورها.

🔴 پوشش‌های ضد ‌خوردگی برای مخازن صنعتی: مخصوصا برای مخازن ذخیره نفت، مواد شیمیایی و گاز که با محیط‌های خورنده در تماس‌ هستند.

🔴 پوشش‌های ضد ‌استاتیک در صنایع پتروشیمی و زغال ‌سنگ: جلوگیری از تجمیع بار الکتریکی که می تواند منجر به خطر انفجار یا آسیب به تجهیزات شود.

🔴 کامپوزیت‌های مقاوم به خوردگی و سایش: استفاده در قطعات صنعتی و دریایی که در تماس با آب شور، رطوبت زیاد یا مواد شیمیایی قرار دارند.

🔴 رنگ‌های رسانای صنعتی: در تولید رنگ‌ و پوشش‌هایی که باید رسانا باشند، مانند رنگ‌های محافظ تجهیزات الکترونیکی یا خطوط انتقال سوخت بکار می رود.

ویژگی های نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

این محصول ترکیبی از دو ماده عالی است که هر کدام ویژگی‌های خاصی دارند و با هم محصولی با کارایی بسیار بالا تشکیل می دهند:

🔶 سازگار با محیط زیست: در فرآیند تولید این محصول از فلزات سنگین یا افزودنی‌های سمی بکار نمی رود، درنتیجه آلودگی محیطی ندارد.

🔶 پراکنده‌پذیری عالی: اصلاح سطحی CNTها با سورفکتانت CTAB و ترکیب با دی اکسید تیتانیوم مانع از تجمع ذرات شده و موجب می‌شود محصول به آسانی در آب و بسیاری از حلال‌های آلی مثل NMP، اتانول و ایزوپروپانول پخش شود.

🔶 مقاومت مکانیکی و سایشی قوی: ترکیب ساختار سخت و انعطاف‌پذیری، پوشش‌ها و کامپوزیت‌هایی تشکیل می دهد که هم در مقابل ضربه و هم سایش ماندگاری زیادی دارند.

🔶 مقاومت شیمیایی و ضد‌خوردگی بالا: فاز روتایل دی اکسید تیتانیوم پایداری بسیاری در مقابل اسیدها، بازها و مواد شیمیایی خورنده دارد و زمانی که با CNTها ترکیب شود، یک لایه محافظ مقاوم در برابر محیط‌های سخت ایجاد می‌کند.

🔶 رسانایی الکتریکی بسیار بالا: وجود ۲۰ درصد وزنی نانو لوله‌های کربنی موجب شده مسیرهای رسانای پیوسته در سرتاسر ماده ایجاد شود و مقاومت ویژه حجمی آن به کمتر از ۲ اهم.سانتی‌متر برسد. این ویژگی در ساخت پوشش‌های ضد ‌الکتریسیته ساکن و رسانا اهمیت زیادی دارد.

سخن پایانی

این محصول ترکیبی مبتکرانه از دو ماده نانو ساختاری است که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. این محصول با داشتن فناوری جذب الکترواستاتیکی، ساختاری پایدار، رسانا و مقاوم تشکیل داده که در مقابل خوردگی، سایش و شرایط محیطی سخت ماندگاری زیادی دارد. قابلیت پراکندگی بالا و سازگاری شیمیایی آن موجب شده برای حوزه وسیعی از کاربردهای صنعتی نظیر پوشش‌ مخازن، رنگ‌های پیشرفته و کامپوزیت‌های مقاوم، انتخابی مناسب باشد.
🌐 برای دریافت مشاوره تخصصی و ثبت سفارش عمده با تیم پشتیبانی ما در ارتباط باشید.