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MATERIAUX ISSUS DU PROCEDE PLASMA

Nanostructures de carbone

Synthèse de Fullerènes et Nanotubes de C

Nanotubes de type bamboo

Synthèse de Fullerènes et Nanotubes de C

Carbone 60

Synthèse de Fullerènes et Nanotubes de C

Taux de fullerènes

Synthèse de Fullerènes et Nanotubes de C

Zone de quenching

Les recherches sur le craquage d’hydrocarbures à très haute température pour la co-synthèse en phase gazeuse de noirs de carbone et d’hydrogène se sont focalisées sur la synthèse de noirs de carbone conducteurs pour applications électrochimiques, à partir d’une grande variété de précurseurs hydrocarbonés et notamment de précurseurs renouvelables (bio huiles).

La technologie plasma triphasée permet également la synthèse d’une très large gamme de nano matériaux carbonés, notamment de  fullerènes et de nanotubes de carbone, matériaux qui présentent également de nombreux potentiels applicatifs dans le domaine du stockage (piles primaires et secondaires) et de la conversion d’énergie (notamment OPV pour les fullerènes).

Pour la synthèse de « fullerène », les recherches consistent à injecter un précurseur carboné très pur sous forme pulvérulente dans un plasma d’hélium. Le précurseur carboné est ainsi vaporisé à des températures supérieures à 4500 K puis re-condensé dans des conditions contrôlées pour produire des suies fulleréniques contenant des taux de fullerènes (C60, C70,…) pouvant atteindre 5%.

Pour la synthèse de « nanotubes », les recherches consistent à injecter un précurseur carboné sous forme pulvérulente associé à un élément catalytique à base de Ni, Fe ou Co, dans un plasma (Ar, N₂, H₂). Les phénomènes de croissance mis en jeu sont alors totalement différents du cas « fullerènes » et sont majoritairement dominés par des mécanismes de type VLS.

Contact :

Laurent FULCHERI