سنتز کربن نانودات به روش بالا- پایین
۲-۱-۱- روش تخلیه قوسی
در روش تخلیه قوسی کربن نانوداتها از یک ساختار کربنی بزرگتر تشکیل میشوند. زو و همکارانش به هنگام خالص سازی کربن نانولولههای تک دیواره به روش تخلیه قوسی نانوماده فلوئورسنت ناشناختهای از کربن را جمعآوری نمودند. سپس به منظور بهبود خواص آب دوستی، آن را با اسید نیتریک ۳/۳ نرمال اکسید نمودند تا گروههای عاملی کربوکسیل به روی آن قرار گیرند. در ادامه استخراج ته نشست آن با محلول سود ۸/۴=pH منجر به تشکیل سوسپانسیون پایداری گردید. این سوسپانسیون توسط ژل الکتروفورز به کربن نانولوله تک دیواره، کربنهای لولهای کوتاه و ماده دیگری با فلوئورسنت بسیار زیاد که اکنون به عنوان کربن نانودات شناخته میشود، جداسازی گردید. کربن داتها به سه نوار الکتروفورز جداسازی میشوند و تحت برانگیزش در nm366 سه طیف رنگی سبز- آبی، زرد و نارنجی از خود ساطع میکنند. آنالیز طیف FT-IR این نانوساختارها مشخص نمود که گروههای عاملی کربوکسیلیک اسید کربن نانوداتها وجود دارد و مهمتر از آن در سطوح پیوندی اتصال کربن- هیدروژن هیچگونه هیدورکربن پلی آروماتیکی دیده نشده است. همچنین براساس آنالیز عنصری مشخص گردید که این نانوساختارها حاوی ۹/۵۳ % کربن، ۶/۲ % هیدروژن، ۲/۱ % نیتروژن و ۳/۴۰ % اکسیژن میباشند.
۲-۱-۲- روش کندگی با لیزر
در این روش از فشار گرمایشی تحت جریان آرگون استفاده میگردد. سان و همکارانش کربن نانوداتها را از طریق کندگی لیزر هدف کربنی در حضور بخار آب در دمای ۹۰۰ و فشار ۷۵ کیلوپاسکال تهیه نمودند. پس از تقطیر برگشتی نمونه در اسید نیتریک ۶/۲ مولار به مدت ۱۲ساعت کربن داتها با اندازه ذراتی از ۳ تا ۱۰ نانومتر به دست آمدند. سپس سطح کربن نانوداتها با استفاده از عامل پلیمری مانند ترکیبات پلی اتیلن گلیکول یا پلی پروپیونیل اتیلن ایمین که دارای عامل آمینی انتهایی میباشند عاملدار نمودند و پس از فرآیند خالصسازی توسط دیالیز و یک مرحله سانتریفیوژ کربن نانودات خالص از محلول رویی به دست آمد. روشهای بهبود یافته این فرآیند با استفاده از پودر و شرایط کنترل شده منجر به دستیابی به کربن داتهای غنی از با قطر nm 5-4 میشود که بازده کوآنتومی فوتولومینسنت خوبی (تا۲۰ %) به هنگام برانگیختگی در nm440 دارند. روش تک مرحلهای سنتز کربن نانوداتها همراه با بی اثرسازی سطح توسط هو و همکارانشگزارش گردیده است . در این روش از لیزر پالسی Nd:YAG برای تابش به کربن سیاه یا گرافیت در هیدارت دی ایمین، دی اتانل آمین یا پلی اتیلن گلایکول به مدت ۲ ساعت تحت شرایط فراصوت که به پراکندگی ذرات کمک میکند، استفاده گردید . سپس توسط سانتریفیوژ پسماندهای کربن ته نشست داده شد در حالی که کربن نانوداتهای با قطر میانگین nm 3 به صورت سوسپانسیون باقی ماندند.
۲-۱-۳- سنتز الکتروشیمیایی
سنتز الکتروشیمیایی کربن نانوداتها برای اولین بار توسط ژو و همکارانشهنگام سنتز کربن نانولولههای چنددیواره تشکیل شده از لایههای گرافنی انجام پذیرفت . این نانولولهها به عنوان الکترود کار در سل الکتروشیمیایی شامل سیم پلاتینی و الکترود مرجع با محلول استونیتریل گاززدایی شده حاوی تترابوتیل آمونیم پرکلرات (TBA) 1/0 مولار به عنوان الکترولیت طراحی شدهاند. کربن نانودات تولید شده کروی بوده و با قطری در حدود فاصله شبکهای سازگار با نانو بلورهای گرافیت داشته و نشر فوتولومینسانس وابسته به از خود نشان داد .
درباره این سایت