CarboScale Teilprojekt Herstellung und Erprobung von ...€¦ · z.B. BDA Fe(BDA) 2 Mn(BDA) 3...
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www.tu-ilmenau.de Vertically Aligned Carbon Nanotubes Schichten paralleler CNTs Ausrichtung senkrecht zur Oberfläche Ausrichtung entsteht während des CVD-Wachstum Herstellung und Erprobung von Katalysatoren für ausgerichtete Carbon-Nanotubes Wirbelschichtreaktor Vertikaler Wandreaktor (Flugstromreaktor) Kontinuierlicher vertikaler Wandreaktor Katalysatoren für ausgerichtete CNTs und ausgerichtete dotierte CNTs im Wandreaktor H2 Ar Flußmesser und Gasregelung Ofen- steuerung Ofen Katalysator- verdampfer Probennahme Abgassystem Ausbeute an ausgerichteten reinen CNT‘s Katalysatoraktivität zwischen 0,3 und 1,9 g/h 1Kg CNT pro 190 mg Fe Erhöhung der Qualität und Ausbeute bei Senkung des Katalysatoreinsatzes O R O C H 3 R Acetylacetonate Co(acac) 3 Ferrocen Fe(acac) 3 Fe Fe O CH 3 Acetylferrocen m.p. 122 °C m.p. 174 °C Cobaltocene Nickelocen R = Methyl, Ethyl, Cyclohexyl , Diacetylferrocen (Dimethylaminomethyl)- ferrocene N N R R R R Azomethine z.B. BDA Fe(BDA) 2 Mn(BDA) 3 Qualität und Eigenschaften ausgerichteter CNTs für spezielle Anwendungen Elektrochemische Sensoren und Gassensoren Leitfähige Schichten Dispergierung Charakterisierung ausgerichteter CNTs CV bei unterschiedlichen Kohlenstoffquellen Frequenzbereich: (100 mHz – 50 kHz) Arbeitselektroden : Aligned MWCNTs Referenzelektrode: Ag/AgCl (0.1 M NBu Cl/ACN) Gegenelektrode: Pt 4 Elektrode Oberfläche CarboScale Teilprojekt ? ? klassisch (Raman, XRD, SEM, TEM, XPS, TG) elektrochemisch (CV, Impedanz, Leitfähigkeit) Ansprechpartner: Prof. apl. Dr. Uwe Ritter Technische Universität Ilmenau Institut für Chemie und Biotechnik Weimarer Str. 25 98693 Ilmenau -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 Oxidationsstromdichte / mA cm -2 Spannung / V Benzen/Fe Acetonitril/Fel Benzen/Co Cyclohexan/Fe
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www.tu-ilmenau.de
Vertically Aligned Carbon Nanotubes
Schichten paralleler CNTs
Ausrichtung senkrecht zur Oberfläche
Ausrichtung entsteht während des CVD-Wachstum
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Herstellung und Erprobung von
Katalysatoren für ausgerichtete Carbon-Nanotubes
Wirbelschichtreaktor Vertikaler Wandreaktor(Flugstromreaktor)
Kontinuierlicher vertikalerWandreaktor
Katalysatoren für ausgerichtete CNTs und
ausgerichtete dotierte CNTs im Wandreaktor
H2
Ar
Flußmesserund Gasregelung
Ofen-steuerung
Ofen
Katalysator-verdampfer
Probennahme
Abgassystem
Ausbeutean ausgerichteten reinenCNT‘s
Katalysatoraktivität
zwischen 0,3 und 1,9 g/h
1Kg CNT pro 190 mg Fe
Erhöhung der Qualität und Ausbeute
bei Senkung des Katalysatoreinsatzes
O
R
O
CH3
R
Acetylacetonate
Co(acac)3
Ferrocen
Fe(acac)3
Fe Fe
O
CH3
Acetylferrocen
m.p. 122 °Cm.p. 174 °C
Cobaltocene
NickelocenR = Methyl, Ethyl,
Cyclohexyl,
Diacetylferrocen
(Dimethylaminomethyl)-
ferrocene
NN
R R
R R
Azomethine
z.B. BDA
Fe(BDA)2
Mn(BDA)3
Qualität und Eigenschaften ausgerichteter CNTs
für spezielle Anwendungen
Elektrochemische Sensoren und Gassensoren
Leitfähige Schichten
Dispergierung
Charakterisierung ausgerichteter CNTs
CV bei unterschiedlichen Kohlenstoffquellen
Frequenzbereich: (100 mHz – 50 kHz)
Arbeitselektroden : Aligned MWCNTs
Referenzelektrode: Ag/AgCl (0.1 M NBu Cl/ACN)
Gegenelektrode: Pt
4
Elektrode
Oberfläche
CarboScale Teilprojekt
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klassisch (Raman, XRD, SEM, TEM, XPS, TG)
elektrochemisch (CV, Impedanz, Leitfähigkeit)
Ansprechpartner:Prof. apl. Dr. Uwe RitterTechnische Universität IlmenauInstitut für Chemie und BiotechnikWeimarer Str. 2598693 Ilmenau
-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5
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PC-20
PC-9
PET-20
PET-12
Benzen/Fe
Acetonitril/FelBenzen/Co
Cyclohexan/Fe
