Tato diplomová práce popisuje výrobu uhlíkového papíru filtrací připravené disperze vícevrstvých uhlíkových nanotrubiček (MWCNT) za použití vhodných povrchově aktivních látek (SDS, amylalkohol) a ultrazvukových vibrací. Filtrace disperze byla provedena přes PU filtrační membránu připravenou technologií elektrostatického zvlákňování ve spolupráci s odborným pracovištěm SPUR a.s., Zlín. Filtrací byl získán uhlíkový papír tvořený volně zapletenými vícevrstvými uhlíkovými nanotrubicemi (MWCNT). Struktura uhlíkového papíru byla posouzena pomocí charakterizační metody SEM analýzy.
Na tomto připraveném uhlíkovém papíru o tloušťce 0,418 mm, porózitou ϕ = 0,67, byl sledován vliv napětí na elektrickou vodivost. Elektrická vodivost dosahuje hodnot od 11,3 S/cm nestlačeného uhlíkového papíru do 25 S/cm, při maximálním napětí 8,6 MPa a 55 % deformaci.
Annotation in English
This thesis describes production of the carbon paper ‘‘Buckypaper’q made of freely entangled multi wall carbon nanotubes (MWCNT) and prepared by vacuum filtration of MWCNT aqueous dispersion thought polyurethane (PU) filtering membrane. The MWCNT suspension is prepared with help of suitable surfactant system and ultrasound. PU filtration membrane was prepared by technology of electrospinning from its dimethylformamide solution (under cooperation with SPUR a.s., Zlín). The structure of the multiwall carbon nanotubes network was characterized by the method of SEM analysis.
The dependence of electrical conductivity on applied pressure was investigated. The thickness of the specimen was 0.418 mm with calculated porosity, ϕ = 0,67. Electrical conductivity reaches the values 11.3 S/cm for original carbon paper and 25 S/cm for paper pressurized by 8.6 MPa originate strain about 55 %.
carbon nanotube, dispersion, buckypaper, SEM analysis, electric conductivity, electrospining
Length of the covering note
77 s.
Language
CZ
Annotation
Tato diplomová práce popisuje výrobu uhlíkového papíru filtrací připravené disperze vícevrstvých uhlíkových nanotrubiček (MWCNT) za použití vhodných povrchově aktivních látek (SDS, amylalkohol) a ultrazvukových vibrací. Filtrace disperze byla provedena přes PU filtrační membránu připravenou technologií elektrostatického zvlákňování ve spolupráci s odborným pracovištěm SPUR a.s., Zlín. Filtrací byl získán uhlíkový papír tvořený volně zapletenými vícevrstvými uhlíkovými nanotrubicemi (MWCNT). Struktura uhlíkového papíru byla posouzena pomocí charakterizační metody SEM analýzy.
Na tomto připraveném uhlíkovém papíru o tloušťce 0,418 mm, porózitou ϕ = 0,67, byl sledován vliv napětí na elektrickou vodivost. Elektrická vodivost dosahuje hodnot od 11,3 S/cm nestlačeného uhlíkového papíru do 25 S/cm, při maximálním napětí 8,6 MPa a 55 % deformaci.
Annotation in English
This thesis describes production of the carbon paper ‘‘Buckypaper’q made of freely entangled multi wall carbon nanotubes (MWCNT) and prepared by vacuum filtration of MWCNT aqueous dispersion thought polyurethane (PU) filtering membrane. The MWCNT suspension is prepared with help of suitable surfactant system and ultrasound. PU filtration membrane was prepared by technology of electrospinning from its dimethylformamide solution (under cooperation with SPUR a.s., Zlín). The structure of the multiwall carbon nanotubes network was characterized by the method of SEM analysis.
The dependence of electrical conductivity on applied pressure was investigated. The thickness of the specimen was 0.418 mm with calculated porosity, ϕ = 0,67. Electrical conductivity reaches the values 11.3 S/cm for original carbon paper and 25 S/cm for paper pressurized by 8.6 MPa originate strain about 55 %.
carbon nanotube, dispersion, buckypaper, SEM analysis, electric conductivity, electrospining
Research Plan
1.Vypracujte literární studii na dané téma s využitím dostupné odborné literatury. 2.Připravte disperzi MWCNT za použití vhodných povrchově aktivních látek a sonikace a proveďte filtraci s cílem získání 2D objektu tvořeného z volně zapletených více-vrstevnatých uhlíkových nanotrubiček (MWCNT). Pozn.: Ve spolupráci s odborným pracovištěm bude připravena PUR filtrační membrána. 3.Dvoubodovou metodou změřte elektrickou vodivost takto připravených vrstev a citlivost změny vodivosti při jejím stlačování.
Research Plan
1.Vypracujte literární studii na dané téma s využitím dostupné odborné literatury. 2.Připravte disperzi MWCNT za použití vhodných povrchově aktivních látek a sonikace a proveďte filtraci s cílem získání 2D objektu tvořeného z volně zapletených více-vrstevnatých uhlíkových nanotrubiček (MWCNT). Pozn.: Ve spolupráci s odborným pracovištěm bude připravena PUR filtrační membrána. 3.Dvoubodovou metodou změřte elektrickou vodivost takto připravených vrstev a citlivost změny vodivosti při jejím stlačování.
Recommended resources
1.Ham H.T., Choi Y.S., Chung I.J., An explanation of dispersion states of single-walled carbon nanotubes in solvents and aqueous surfactant solutions using solubility parameters, J Colloid Interf Sci, 286 (1) (2005) 216-223. 2.Whitby R.L.D., Fukuda T., Maekawa T., James S.L., Mikhalovsky S.V., Geometric control and tuneable pore size distribution of buckypaper and buckydiscs, CARBON 46(6) 949-956 (2008). 3.C.S. Yeh, A study of nanostructure and properties of mixed nanotube buckypaper materials: Fabrication, Process modeling characterization, and property modeling, Ph.D. Thesis, The Florida State University (2007).
Recommended resources
1.Ham H.T., Choi Y.S., Chung I.J., An explanation of dispersion states of single-walled carbon nanotubes in solvents and aqueous surfactant solutions using solubility parameters, J Colloid Interf Sci, 286 (1) (2005) 216-223. 2.Whitby R.L.D., Fukuda T., Maekawa T., James S.L., Mikhalovsky S.V., Geometric control and tuneable pore size distribution of buckypaper and buckydiscs, CARBON 46(6) 949-956 (2008). 3.C.S. Yeh, A study of nanostructure and properties of mixed nanotube buckypaper materials: Fabrication, Process modeling characterization, and property modeling, Ph.D. Thesis, The Florida State University (2007).
