Außenröhre-selektiv Bor-dotierte doppelwandige Kohlenstoff-Nanoröhren für thermoelektrische Anwendungen

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Aussenröhre-selektiv Bor-dotierte doppelwandige Kohlenstoff-Nanoröhren für thermoelektrische AnwendungenKohlenstoff-Nanoröhren, die winzige hohle Röhre aus hexagonalen Kohlenstoffgittern, wird als eines der vielversprechendsten Materialien für Bauelemente mit faszinierenden elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften angepriesen.

Selektive Funktionalität wird durch Hinzufügen von Elementen zu den Kohlenstoff-Nanoröhren realisiert, um Transistoren, Komposit-Additive, Feldemitter und transparente leitende Filme herzustellen.

Mit Bor dotierte Kohlenstoff-Nanoröhren machen die Struktur der Röhren funktioneller und erhöhen gleichzeitig die Fähigkeit, die elektrischen Eigenschaften zu modulieren.

Die Bor-Dotierung in koaxial ausgerichteten zwei einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren (doppelwandige Kohlenstoff-Nanoröhren: DWNTs) ist vielversprechend für den Einsatz in elektronischen Geräten, Verbundwerkstoffen, Energiespeichern und Materialien zur Energieerzeugung.Einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Hiroyuki Muramatsu von der Shinshu-Universität gelang es, die äußeren Nanoröhren der DWNTs selektiv mit Bor zu dotieren.

Bisher gab es keine Methode zur Kontrolle des Einbaus von Boratomen in Kohlenstoffnanoröhren.

Die Röhren würden miteinander verschmelzen oder die Struktur würde sich durch die Behandlung bordotierender, frustrierender Forscher drastisch verändern.

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In dieser Studie waren Muramatsu und sein Team in der Lage, Bor selektiv in die äußeren Röhren von DWNTs einzubringen.

Dadurch wurden die elektrische Leitfähigkeit und der Seebeck-Koeffizient signifikant erhöht, was zu einer stark verbesserten thermoelektrischen Leistung der DWNTs führte.Dieser Fortschritt in der Technik ermöglicht eine äußerst effektive Methode, um Funktionalität wie hohe elektrische Leitfähigkeit, chemische Aktivierung und Verbesserung der thermoelektrischen Eigenschaften hinzuzufügen und gleichzeitig die Funktion des inneren CNT zu erhalten.

Muramatsu und seinem Team gelang es, die Bedingungen für eine komplizierte Dotierung von Bor auf einer einzigen äußersten Schicht von CNT zu entdecken, ohne die koaxiale Struktur der DWNTs zu verändern.

Erst dann waren sie in der Lage, die Eigenschaften der synthetisierten DWNTs tatsächlich nachzuweisen und zu bestätigen.Künftig könnten bordotierte DWNTs in thermoelektrischen Anwendungen eingesetzt werden, um….

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