Utilisant un procédé breveté de torche au plasma, Raymor-NanoIntegris produit des nanotubes de carbone mono-paroi (SWCNT) en grand volume, atteignant ainsi les prix les plus bas sur le marché. Les SWCNT au plasma démontrent un haut niveau de graphitisation, des diamètres entre 1 – 1,5 nm et de bonnes longueurs (0,5 – 4 µm) approchant ceux des SWCNT générés par la technologie d’ablation laser de la décharge d’arc électrique. Ce matériel est fourni dans une solution aqueuse avec surfactants ioniques et une concentration de 0,5 mg CNT/ml ou sous forme de poudre sans surfactant.
Les pages qui suivent exposent les informations obtenues par analyse thermogravimétrique, spectroscopie Raman et absorption optique des SWCNT SPT-220. Un bref résumé des protocoles de mesures de même que des tableaux montrant nos résultats typiques complètent cette fiche technique.
| Paramètre | Mesure | Plage typique |
|---|---|---|
| Ratio G/D avec soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | 57 |
| Ratio G/D sans soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | 50 |
| Fraction Inorganique | Analyse Thermogravimétrique | 27% |
| 1er oxidation peak | Analyse Thermogravimétrique | 400 ºC |
| 2emePic d’oxidation | Analyse Thermogravimétrique | 690 ºC |
| Index Itkis | Absorption Optique | 0.06-0.08 |
2. SWCNT Semi-purifiés RN-220
Paramètres typiques pour les SWCNT semi-purifiés RN-220
| Paramètre | Mesure | Plage typique |
|---|---|---|
| Ratio G/D avec soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | 91 |
| Ratio G/D sans soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | 80 |
| Fraction Inorganique | Analyse Thermogravimétrique | 21% |
| 1erPic d’Oxidation | Analyse Thermogravimétrique | 580 ºC |
| 2emePic d’Oxidation | Analyse Thermogravimétrique | 650 ºC |
| Index Itkis | Absorption Optique | 0.08-0.1 |
3. SWCNT Super-Purifiés SPT-220
Paramètres typiques pour les SWCNT super-purifiés SPT-220
| Paramètre | Mesure | Plage typique |
|---|---|---|
| Ratio G/D avec soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | >40 |
| Ratio G/D sans soustraction BWF | Spectroscopie Raman à 514 nm | >35 |
| Fraction Inorganique | Analyse Thermogravimétrique | 1-3% |
| 1er Pic d’Oxidation | Analyse Thermogravimétrique | 580 ºC |
| 2eme Pic d’Oxidation | Analyse Thermogravimétrique | 650 ºC |
| Index Itkis | Absorption Optique | >0.2 |
5. Méthodologie pour analyse thermogravimétrique (TGA)
Pour une analyse TGA typique, nous plaçons un échantillon de 3 à 10 mg de SWCNT dans un appareil TGA (Shimadzu) correctement calibré. En utilisant un taux de chauffage de 10 ˚C/min, la température monte de 0 à 900 ˚C dans l’air ambiant.
Le contenu en cendres est la plus basse valeur de la courbe de poids, soit lorsque la courbe est horizontale (entre 800-900 ˚C). La dérivée du TGA est calculée avec le logiciel TGA et les pics d’oxydation sont les 2 points minimum de cette courbe de la dérivée.
6. Méthodologie pour la spectroscopie Raman
Pour la spectroscopie Raman, les échantillons sont préparés comme suit : des échantillons de 2 mg sont homogénéisés dans 1 ml d’acétone en utilisant des ultrasons durant 1 minute. Le mélange est déposé sur une plaquette de verre ce qui permet à l’acétone de sécher. Les échantillons sont mesurés en utilisant la spectroscopie Raman (Renishaw) à λ=514 nm avec une puissance laser calibrée (typiquement 35 mW).
Le diamètre du faisceau laser au point focal est de 120 µm. Avant de calculer le ratio G/D, le bruit de fond, approximé par une constante, est soustrait du spectre Raman.
Pour calculer plus précisément le rapport G/D, le profil Breit-Wigner-Fano (BWF), provenant de la bande G, est soustrait pour obtenir la hauteur de la bande D. Cette procédure amène l’abaissement de la hauteur de la bande D et des ratios G/D plus élevés. Toutefois, soustraire le profil Breit-Wigner-Fano (BWF) engendre une incertitude parce qu’il est difficile de modéliser ce profil de façon précise.
7. Méthodologie pour absorption optique
Pour les mesures d’absorption, deux différentes approches sont incorporées :
a) Sous la forme de poudres : < 1 mg de SWCNT est dispersé dans 20ml de DMF en utilisant des ultrasons (2 minutes) de sonication avec un générateur de 600 W à 12% avec un embout de 1/8″). En utilisant une plus grande dilution et des cycles de sonication supplémentaires, nous calibrons la concentration en SWCNT dans le DMF jusqu’à ce que l’absorption à 800nm soit entre 0,1 et 0,3.
b) Sous forme de solution : Une solution aqueuse de surfactant à 2% est utilisée pour diluer le produit concentré à une concentration en SWCNT entre 0,01 et 0,02 mg/ml. Ceci fait en sorte que le pic d’absorption se retrouve entre 0,4 à 1,0 unités d’absorption satisfaisant ainsi à la Loi Beer-Lambert.
Toutes les mesures d’absorption optique sont faites dans un spectrophotomètre (CARY 5000) à double faisceau UV-vis-NIR. Pour calculer l’index Itkis, les bandes des plasmons π et des SWCNT métalliques (sous la bande S22) sont modélisés par une droite linéaire (entre 1-3 eV) puis soustraites. Ensuite, nous intégrons la zone de la bande S22 entre 1,1 et 1,55 eV. Cette zone de la bande est divisée par l’absorption totale (incluant l’arrière-plan) entre 1,1 et 1,55 eV pour évaluer l’indice Itkis.
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