تولید نانو الیاف توخالی

 

تاکنون نانو الیاف تو خالی که نانو لوله نامیده می شوند ٬ به دو روش ترسیب بخار شیمیایی (CVD)  و ریسندگی هم محور تولید شده اند . روش CVD را اولین بار باگنیزکی و همکارانش در سال ۲۰۰۰ و نیز هاو و همکارانش در سال ۲۰۰۲ برای تولید نانو الیاف تو خالی به کار گرفتند.این روش می توان شامل سه مرحله اصلی دانست :

تولید قالب نانو الیاف توسط فرآیند الکتروریسی

پوشش دهی قالب نانو الیاف تولید شده با روش CVD

جدا کردن قالب از پوسته با حرارت دادن ٬ که پس از آن پوسته به عنوان نانو الیاف توخالی قابلیت کاربرد را می یابد.

در روش CVD ٬قالب نانو الیاف در طی مرحله پوشش دهی باید ثبات کافی داشته باشد و نیز بدون تخریب به لایه پوشش دهنده ٬ قابل تخریب و استخراج باشد. باگنیزکی و همکارانش از پلی (L- لاکتیک اسید) به عنوان قالب و پلی (پارا – زایلن) به عنوان ماده پوشش دهنده استفاده کردند.آنها پس از پوشش دادن PLLA و PPX بهمراه آلومینیوم و تولید نانو الیاف غلاف – مغزی آن را تحت شرایط خلا و دمای ۲۸۰درجه سانتیگراد برای مدت ۸ ساعت قرار دادند تا مغزی PLLA  جدا شود و بدین صورت موفق به تولید نانو الیاف توخالی با قطر داخلی ۷ نانومتر و قطر خارجی ۵۵ نانومتر شدند.

همانطور که گفته شد ٬ روش دیگر در تولید نانو الیاف تو خالی روش ریسندگی هم محور است که می توان آن را شامل دو مرحله دانست :

تولید الیاف دو جزیی غلاف – مغزی متحدالمرکز با روش الکتروریسی هم محور

استخراج قسمت مغزی الیاف بدون آسیب زدن به قسمت غلاف

در این حالت قسمت غلاف نقش نانوالیاف تو خالی را بازی خواهد کرد. لی و ژیا در سال ۲۰۰۴ با دستگاه ریسندگی هم محور موفق به تولید نانو الیاف توخالی شدند.آنها در طی این فرآیند از یک روغن معدنی سنگین به عنوان مغزی و از محلول پلی وینیل پیرولیدین (PVP)  با پیش ماده تترا ایزو پروپوکساید به عنوان پوسته استفاده کردند . بطور همزمان روغن از مخزن خارج می شود و ماده پلیمری PVP/Ti(OiPr)4 آن را در بر میگیرد٬ پس از آن روغن به وسیله اکتان از آن جدا می شود و نانو الیاف تو خالی کامپوزیتی شکل میگیرد.
سپس با عمل کردن نانو الیاف توخالی و در دمای ۵۰۰درجه سانتی گراد نانو الیاف توخالی TiO2 کریستالی با ساختار آناتاز تولید کردند.