Carbon nanotube pastes and methods of use

Details Carbon nanotube pastes and methods of use Carbon nanotube pastes and methods of use

B - Operations, Transporting

01

J

B01J 20/20 (2006.01) B01J 23/42 (2006.01) H01M 4/92 (2006.01)

Patent

CA 2549850

Dispersable pastes comprising single-walled carbon nanotubes (SWNT) in water or in an organic solvent are prepared. The method of preparing the dispersable pastes comprises in general the following steps: a) removal of the catalyst used during the synthesis of SWNT; b) while the SWNT are still wet, addition of the appropriate amount of solvent, in a solvent/SWNT ratio which preferably varies between 30:1 and 100:1, depending on the desired viscosity of the paste; and c) high-energy horn sonication with a dismembrator probe. The resulting pastes are suitable for easy redispersion in solvents and incorporation in various matrices such as polymers. They are also suitable to be impregnated with metal precursors such as noble metal compounds for example, Pt. Appropriate drying and thermal treatments of the impregnated material produce metal-SWNT composites in which small metal clusters can be uniformly dispersed over the nanotube surface. These metal-SWNT composites may find applications as catalysts as well as electrodes for fuel cells, batteries, and capacitors.

L'invention permet de préparer des pâtes dispersables comprenant des nanotubes de carbone monoparois (SWNT) dans l'eau ou dans un solvant organique. Le procédé de préparation de pâtes dispersables comprend généralement les stades suivants: a) évacuation du catalyseur utilisé pendant la synthèse des SWNT; b) lorsque les SWNT sont encore humides, ajout d'une quantité appropriée de solvant, avec un rapport solvant /SWNT variant de préférence entre 30:1 et 100:1, en fonction de la viscosité désirée de la pâte; et c) traitement sonore au cornet haute énergie avec une sonde de broyeur. Les pâtes obtenues peuvent être facilement dispersées dans des solvants ou incorporées dans diverses matrices telles que les polymères. Elles peuvent aussi être imprégnées avec des précurseurs de métaux tels que les composés de métaux nobles, par exemple, Pt. Des traitements appropriés par séchage et par action thermique appliqués matériau imprégné produisent des composites métal-SWNT dans lesquels de petites grappes de métaux peuvent être dispersées de manière uniforme à la surface des nanotubes. Ces composites métal-SWNT peuvent trouver des applications en tant que catalyseurs ainsi qu'en tant qu'électrodes pour les piles à combustible, les batteries et les condensateurs.

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