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  5. The Impact of Carbon Nanotube Length and Diameter on their Global Alignment by Dead‐End Filtration
 
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2023
Zweitveröffentlichung
Artikel
Verlagsversion

The Impact of Carbon Nanotube Length and Diameter on their Global Alignment by Dead‐End Filtration

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TUDa URI
tuda/10367
URN
urn:nbn:de:tuda-tuprints-237019
DOI
10.26083/tuprints-00023701
Autor:innen
Rust, Christian
Shapturenka, Pavel
Spari, Manuel
Jin, Qihao
Li, Han
Bacher, Andreas
Guttmann, Markus
Zheng, Ming
Adel, Tehseen
Hight Walker, Angela R.
Fagan, Jeffrey A.
Flavel, Benjamin S. ORCID 0000-0002-8213-8673
Kurzbeschreibung (Abstract)

Dead‐end filtration has proven to effectively prepare macroscopically (3.8 cm²) aligned thin films from solutionbased single‐wall carbon nanotubes (SWCNTs). However, to make this technique broadly applicable, the role of SWCNT length and diameter must be understood. To date, most groups report the alignment of unsorted, large diameter (≈1.4 nm) SWCNTs, but systematic studies on their small diameter are rare (≈0.78 nm). In this work, films with an area of A = 3.81 cm² and a thickness of ≈40 nm are prepared from length‐sorted fractions comprising of small and large diameter SWCNTs, respectively. The alignment is characterized by cross‐polarized microscopy, scanning electron microscopy, absorption and Raman spectroscopy. For the longest fractions (Lavg = 952 nm ± 431 nm, Δ = 1.58 and Lavg = 667 nm ± 246 nm, Δ = 1.55), the 2D order parameter, S2D, values of ≈0.6 and ≈0.76 are reported for the small and large diameter SWCNTs over an area of A = 625 µm², respectively. A comparison of Derjaguin, Landau, Verwey, and Overbeek (DLVO) theory calculations with the aligned domain size is then used to propose a law identifying the required length of a carbon nanotube with a given diameter and zeta potential.

Freie Schlagworte

1D crystals

aligned nanomaterials...

membranes

polarizers

thin films

zeta potential

Sprache
Englisch
Fachbereich/-gebiet
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
DDC
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Technische Chemie
Institution
Universitäts- und Landesbibliothek Darmstadt
Ort
Darmstadt
Titel der Zeitschrift / Schriftenreihe
Small : nano micro
Jahrgang der Zeitschrift
19
Heftnummer der Zeitschrift
10
ISSN
1613-6829
Verlag
Wiley-VCH
Publikationsjahr der Erstveröffentlichung
2023
Verlags-DOI
10.1002/smll.202206774
PPN
509438229

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