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Tailored deposition method for single walled carbon nanotube films by mist aerosolization
Gian-Luca Venturiello
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physics
Betreuer*in
Paola Ayala
DOI
10.25365/thesis.80587
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-15259.82549.736431-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die präzise Beschichtung von Oberflächen ist für die Herstellung von Nanotechnologie von entscheidender Bedeutung. Auf diesem Gebiet sind einwändige Kohlenstoff-Nanoröhrchen ein vielversprechender Kandidat für inovative Ideen. Sie bringen jedoch auch eigene Herausforderungen mit sich, die es zu bewältigen gilt. So erfordern diese Kohlenstoff-Nanoröhrchen einen aufwändigen Verarbeitungsprozess, um sie optimal verwenden zu können. Für bestimmte Anwendungen werden dünne Schichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einer sehr geringen abweichung des Durchmessers benötigt. Mit dem heutigen Stand der Technik auf dem Gebiet der Beschichtung werden jedoch große Mengen an Nanorohrmaterial benötigt und die Herstellung von Schichten mit geringer Durchmesserdistribution ist schlichtweg nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit dem Entwurf einer speziellen, aerosolbasierten Anlage zur Erzeugung dünner Filme mit geringen Mengen an Ausgangsmaterial. Mithilfe dieser Methode sollen Kohlenstoff-Nanoröhrchen in einer Aerosolwolke zerstreut und anschließend gezielt auf einer Oberfläche aufgetragen werden können. Es werden verschiedene Analysemethoden genutzt, um unseren Fortschritt in diesem Bereich präsentieren zu können. Dazu gehören unter anderem Rasterelektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie und Raman-Spektroskopie, die Einblicke in die Topologie der Schicht, die Schichtdicke und die Bildung von Nanoröhrennetzwerken liefern sollen. Die Ergebnisse deuten auf einen hohen Grad an Präzision hin, wobei unsere Methode kosteneffizient und vielseitig bleibt. In Zukunft ist ein Testlauf mit alternativen Nanomaterialien in einem vergleichbaren Versuchsaufbau geplant, der eine Vielzahl neuer Anwendungen zur Folge haben könnte.
Abstract
(Englisch)
Precise material deposition of layered materials is essential for the fabrication of functional nanoscale devices. Single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are among the most promising materials for novel ideas in more than one research field, but using them in bulk quantities in an optimal way requires significant processing. For certain applications, having access to films of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with sorted chiralities is extremely valuable. However, the currently available film production methods require the use of a large amount of nanotube material, which depending on the purity required of the sample, is not available. In this work, we present our efforts towards the construction of a dedicated aerosol-based setup for the deposition of films with small amounts of starting material. This method enables the suspension of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in an aerosolized state, followed by their directed deposition onto a given substrate. We demonstrate our progress using a range of characterization techniques, including scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) and Raman spectroscopy (RS), providing insights into film topology, thickness uniformity, and nanotube network formation. These results suggest that our approach offers not only a high degree of precision and tunability but also cost-effectiveness. Future investigations may explore the use of alternative nanomaterials within the same setup, potentially enabling a variety of new applications.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Kohlenstoff Nanoröhre einwandig Aerosol Nebel Film Beschichtung Kohlenstoffnanoröhrenfilm
Schlagwörter
(Englisch)
carbon nanotube single walled aerosol mist film coating carbon nanotube film
Autor*innen
Gian-Luca Venturiello
Haupttitel (Englisch)
Tailored deposition method for single walled carbon nanotube films by mist aerosolization
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
IX, 65 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Paola Ayala
AC Nummer
AC17797025
Utheses ID
79603
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |