C - Chemistry – Metallurgy – 01 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
01
B
C01B 31/00 (2006.01) C01B 31/02 (2006.01) C23C 16/00 (2006.01) C23C 16/26 (2006.01) C23C 16/30 (2006.01) C30B 25/10 (2006.01) D01F 9/12 (2006.01) D01F 9/127 (2006.01) H01J 1/30 (2006.01) H01J 1/304 (2006.01) H01L 39/24 (2006.01) H01M 4/02 (2006.01) H01M 4/04 (2006.01) H01M 8/04 (2006.01) H01M 4/58 (2006.01)
Patent
CA 2335449
One or more highly-oriented, multi-walled carbon nanotubes are grown on an outer surface of a substrate initially disposed with a catalyst film or catalyst nano-dot by plasma enhanced hot filament chemical vapor deposition of a carbon source gas and a catalyst gas at temperatures between 300 ~C and 3000 ~C. The carbon nanotubes range from 4 to 500 nm in diameter and 0.1 to 50 µm in length depending on growth conditions. Carbon nanotube density can exceed to 104 nanotubes/mm2. Acetylene is used as the carbon source gas, and ammonia is used as the catalyst gas. Plasma intensity, carbon source gas to catalyst gas ratio and their flow rates, catalyst film thickness, and temperature of chemical vapor deposition affect the lengths, diameters, density, and uniformity of the carbon nanotubes. The carbon nanotubes of the present invention are useful in electrochemical applications as well as in electron emission, structural composite, material storage, and microelectrode applications.
L'invention concerne un ou plusieurs nanotubes de carbone fortement orientés à plusieurs parois, que l'on fait croître sur la surface extérieure d'un substrat initialement pourvu d'une couche ou d'un nanopoint catalytiques, lesquels sont formés par dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma au fil chaud d'un gaz source carboné et d'un gaz catalytique, à des températures variant entre 300 ·C et 3000 ·C. Le diamètre de ces nanotubes de carbone se situe entre 4 et 500nm, et leur longueur entre 0,1 et 50µm, selon leurs conditions de croissance, la densité de ces nanotubes de carbone pouvant par ailleurs dépasser 10?4¿ nanotubes/mm?2¿. On utilise de l'acétylène comme gaz source carboné, et de l'ammoniac comme gaz catalytique. L'intensité plasmatique, le rapport du gaz source carboné au gaz catalytique et le débit de ceux-ci, l'épaisseur de la couche catalytique, et la température du dépôt chimique en phase vapeur affecte la longueur, le diamètre, la densité, et l'uniformité desdits nanotubes de carbone, lesquels peuvent être utilisés dans des applications électrochimiques ainsi que dans des applications utilisant une émission d'électrons, un composite structural, un stockage de matières, et des microélectrodes.
Huang Zhongping
Ren Zhifeng
Wang Dezhi
Wang Jui H.
Gowling Lafleur Henderson Llp
The Research Foundation Of The State University Of New York
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1984706