Detail projektu

Syntéza uhlíkových nanotrubek plazmochemickou metodou a studium jejich funkčních vlastností

Období řešení: 01.01.2010 — 31.12.2014

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2010-01-01 - nezadáno)

O projektu

Projekt navrhuje vyvíjet plazmochemické metody pro syntézu a funkcionalizaci uhlíkových nanotrubek (CNTs), studovat roli katalyzátoru a jeho podkladového materiálu na růst CNTs a zkoumat funkční vlastnosti nanotrubek (studená emise, elektrická vodivost a elektrochemická aktivita). CNTs budou syntetizovány pomocí metody pevného katalyzátoru unikátním procesem mikrovlnného pochodňového výboje při atmosférickém tlaku. Bude vyvíjen i levný proces atmosférického doutnavého výboje (APG), tj. APG na kHz frekvencích bez použití hélia. Bude zkoumána restrukturalizace katalyzátoru plazmovými výboji pro různé podkladové materiály a použití nekonvečních podkladových materiálů jako jsou nanostrukturované plazmové polymery. Funkcionalizace CNTs a obalení CNTs polymerem bude prováděno, kromě konvečních postupů, i v pulzním nízkotlakém v.f. výboji a APG. Plazmové procesy budou zkoumány optickou emisní spektroskopií, hmotnostní spektroskopií, sondovými a elektrickými měřeními.

Popis anglicky
The project proposes to develop novel plasmachemical methods for the synthesis and functionalization of carbon nanotubes (CNTs), study the role of catalyst and its support on the CNT growth and investigate functional properties of CNTs (field emission, electrical conductivity and electrochemical activity). The CNTs will be synthesized using supported catalyst method by unique process of microwave atmospheric pressure torch. The low cost atmospheric pressure glow (APG) process, i.e., APG at kHz frequencies without using helium in the gas feed, will be developed too. Restructuring of catalyst by plasma discharges, especially by mw torch and APG, and the application of non-conventional catalyst supports such as nanostructured plasma polymers will be systematically investigated. Plasma functionalization and polymer wrapping of CNTs will be applied using pulsed r.f. low pressure discharges and APG, besides other conventional approaches. Related plasma processes will be investigated by optical emission spectroscopy, mass spectrometry, probe and electrical measurements.

Klíčová slova
uhlíkové nanotrubky, plazmochemické procesy, katalyzátory, elektrické a elektrochemické vlastnosti

Klíčová slova anglicky
carbon nanotubes, plasmachemical processes, catalysts, electrical and electrochemical properties

Označení

GAP205/10/1374

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel
Pekárek Jan, doc. Ing., Ph.D. - spoluřešitel
Prášek Jan, Ing., Ph.D. - spoluřešitel

Útvary

Ústav mikroelektroniky
- příjemce (01.01.2010 - nezadáno)

Výsledky

MAJZLÍKOVÁ, P.; ZAJÍČKOVÁ, L.; HUBÁLEK, J.; SEDLÁČEK, J.; PRÁŠEK, J.; PEKÁREK, J.; SVATOŠ, V.; BANNOV, A.; JAŠEK, O.; SYNEK, P.; ELIÁŠ, M. Sensing Properties of Multiwalled Carbon Nanotubes Grown in MW Plasma Torch: Electronic and Electrochemical Behavior, Gas Sensing, Field Emission, IR Absorption. SENSORS, 2015, vol. 15, no. 2, p. 2644-2661. ISSN: 1424-8220.
Detail

PRÁŠEK, J.; PEKÁREK, J.; JAŠEK, O.; HRDÝ, R.; BUŠINOVÁ, P.; CHOMOUCKÁ, J.; DRBOHLAVOVÁ, J.; GAJDOŠ, L.; HUBÁLEK, J. Electrochemical properties of CNTs modified microelectrodes. In NANOCON 2011 - sborník příspěvků. TANGER spol. s r.o., 2011. p. 1-6. ISBN: 978-80-87294-27-7.
Detail

PRÁŠEK, J.; PEKÁREK, J.; JAŠEK, O.; BUŠINOVÁ, P.; DRBOHLAVOVÁ, J.; CHOMOUCKÁ, J.; HRDÝ, R.; HUBÁLEK, J. Lead detection on direct grown CNTs based working mikroelectrode. In XII. Pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: 2012. p. 251-253. ISBN: 978-80-7375-618-5.
Detail

GABLECH, I.; PRÁŠEK, J.; MAJZLÍKOVÁ, P.; HUBÁLEK, J. Gas Sensor Based on Tin Dioxide–Carbon Nanotubes Nanocomposite Film for Isobutane Detection. In NANOCON 14, 6th NANOCON International Conference. Ostrava: Tanger, Ltd., 2014. p. 441-446. ISBN: 978-80-87294-53-6.
Detail

PEKÁREK, J.; VRBA, R.; PRÁŠEK, J.; JAŠEK, O.; MAJZLÍKOVÁ, P.; PEKÁRKOVÁ, J.; ZAJÍČKOVÁ, L. MEMS Carbon Nanotubes Field Emission Pressure Sensor with simplified design: performance and field emission properties study. IEEE SENSORS JOURNAL, 2015, vol. 15, no. 3, p. 1430-1436. ISSN: 1530-437X.
Detail

GABLECH, I.; PRÁŠEK, J.; MAJZLÍKOVÁ, P.; HUBÁLEK, J. Semiconductive SnO2/MWCNTs Gas Sensor. XIV. Pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: LITERA BRNO, 2014. p. 200-202. ISBN: 978-80-210-6842-1.
Detail

PRÁŠEK, J.; DRBOHLAVOVÁ, J.; CHOMOUCKÁ, J.; HUBÁLEK, J.; JAŠEK, O.; ADAM, V.; KIZEK, R. Chemical Vapour Depositions for Carbon Nanotubes Synthesis. In Carbon Nanotubes: Synthesis and Properties. 1st edition. Nova Science Publishers, Inc., 2013. p. 87-106. ISBN: 978-1-62081-914-2.
Detail

GABLECH, I.; PRÁŠEK, J. Tin Dioxide – Multiwalled Carbon Nanotubes Based Gas Sensor for Isobutane Detection. Book of Abstracts CEITEC Annual Conference "Frontiers in Material nad Life Sciences". 1. Brno: 2014. ISBN: 978-80-210-7159-9.
Detail

PRÁŠEK, J.; CHOMOUCKÁ, J.; POLICKÝ, J. Heavy metals detection using nanostructured screen-printed electrodes. In X. Pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Sborník příspěvků. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010. p. 178-180. ISBN: 978-80-7375-396-2.
Detail

PEKÁREK, J.; VRBA, R.; PRÁŠEK, J.; CHOMOUCKÁ, J. Experimental study of glass frit bonding. In XII. Pracovní setkání fyzikálních chemiků a elektrochemiků. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2012. p. 214-215. ISBN: 978-80-7375-618-5.
Detail

PEKÁREK, J.; VRBA, R.; MAGÁT, M.; CHOMOUCKÁ, J.; MAJZLÍKOVÁ, P.; DRBOHLAVOVÁ, J.; HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J. Experimental study of emission properties of carbon nanotubes. In NANOCON 2012 - Conference Proceedings. 1. Ostrava: TANGER Ltd., 2012. p. 126-130. ISBN: 978-80-87294-35-2.
Detail

PRÁŠEK, J.; CHOMOUCKÁ, J.; BUŠINOVÁ, P. Carbon nanotubes modified working microelectrodes for electrochemical sensors. In IEEE Xplore Digital Library, Electronics technology (ISSE), 2011: 34th International Spring Seminar on Electronics Technology. Electronics Technology (ISSE). IEEE, 2011. p. 546-550. ISBN: 978-1-4577-2112-0. ISSN: 2161-2528.
Detail

PRÁŠEK, J.; HÚSKA, D.; TRNKOVÁ, L.; ADAM, V.; KIZEK, R.; HUBÁLEK, J. Carbon composite micro- and nano-tubes-based electrodes for detection of nucleic acids. Nanoscale Research Letters, 2011, vol. 6, no. 1, p. 1-5. ISSN: 1931-7573.
Detail

PRÁŠEK, J.; DRBOHLAVOVÁ, J.; CHOMOUCKÁ, J.; HUBÁLEK, J.; ADAM, V.; KIZEK, R. Methods for carbon nanotubes synthesis - Review. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY, 2011, vol. 2011, no. 21, p. 15872-15884. ISSN: 0959-9428.
Detail

PRÁŠEK, J.; MAJZLÍKOVÁ, P.; LECHNER, F.; PEKÁREK, J.; PEKÁRKOVÁ, J.; DRBOHLAVOVÁ, J.; HRDÝ, R.; HUBÁLEK, J. New approach to electrochemical microtransducers fabrication. In Conference Proceedings 5th International Conference NANOCON 2013. 1. Ostrava: Tanger, Ltd., 2013. p. 399-404. ISBN: 978-80-87294-47-5.
Detail

PEKÁREK, J.; VRBA, R.; MAGÁT, M.; CHOMOUCKÁ, J.; MAJZLÍKOVÁ, P.; DRBOHLAVOVÁ, J.; HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; MÁRIK, M.; SVATOŠ, V.; HUBÁLEK, J.; JAŠEK, O.; ZAJÍČKOVÁ, L. Perspective carbon materials as electron emitters. In Conference Proceedings 5th International Conference NANOCON 2013. 1. Ostrava: Tanger, Ltd., 2013. p. 108-112. ISBN: 978-80-87294-47-5.
Detail

PEKÁREK, J.; VRBA, R.; MAGÁT, M.; CHOMOUCKÁ, J.; PRÁŠEK, J.; HUBÁLEK, J.; JAŠEK, O.; ZAJÍČKOVÁ, L. Carbon Nanotube Emitters in Sensoric Application. Conference Proceedings - ICQNM 2013. 1. Barcelona: IARIA, 2013. p. 67-70. ISBN: 978-1-61208-303-2.
Detail

MAJZLÍKOVÁ, P.; PRÁŠEK, J.; ELIÁŠ, M.; JAŠEK, O.; PEKÁREK, J.; HUBÁLEK, J.; ZAJÍČKOVÁ, L. Comparison of different modifications of screen-printed working electrodes of electrochemical sensors using carbon nanotubes and plasma treatment. physica status solidi (a), 2014, vol. 211, no. 12, p. 2756-2764. ISSN: 1862-6300.
Detail

GABLECH, I.; PRÁŠEK, J.: GAS-Sensor-1; Polovodičový SnO2/MWCNTs senzor pro detekci isobutanu. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://labsensnano.umel.feec.vutbr.cz/products.aspx?id=88. (funkční vzorek)
Detail

PRÁŠEK, J.: Hot plate 2x2; Univerzální vyhřívací podložka. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=69. (funkční vzorek)
Detail

PYTLÍČEK, Z.; SEDLÁČEK, J.; GABLECH, I.; PRÁŠEK, J.: GAS-station; Plynová směšovací stanice. LabsSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=75. (funkční vzorek)
Detail

GABLECH, I.; PRÁŠEK, J.: GAS-Heater-2; TO-8/LTCC platforma pro testování aktivních vrstev senzorů plynů. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=68. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; MAGÁT, M.: NanoHolder; Přípravek pro uchycení elektrod v ultravysokém vakuu. Laboratoř T10-N0.67. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/pekarek-fv-nanoholder.pdf. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; MAGÁT, M.: PVD holder; Přípravek pro depozice materiálů z pevné fáze na Si substrát. Laboratoř T10-N0.67. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/funkcni-vzorky/pekarek-fv-pvdholder.pdf. (funkční vzorek)
Detail

PRÁŠEK, J.; GABLECH, I.; PYTLÍČEK, Z.; SVATOŠ, V.; HUBÁLEK, J.: GAS-Heater-1; Vyhřívací platforma pro senzory plynů. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=56. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; PRÁŠEK, J.; JAŠEK, O.; HUBÁLEK, J.: Si1-DGCNTs; Si elektroda s přímo rostlými uhlíkovými nanotrubicemi. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=23. (funkční vzorek)
Detail

PEKÁREK, J.; MAGÁT, M.; VRBA, R.: F-E-M v1.0; Software pro automatizované měření emise. T10 - N0.67. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/vyzkum/vysledky/software/magat-sw-emise.pdf. (software)
Detail

PRÁŠEK, J.; JAŠEK, O.: S4-NM; Tištěná pracovní elektroda - přímo rostlé CNTs. LabSensNano T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=26. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.