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Electrophoretic Fabrication of Robust Carbon Nanotube “Buckyfilms” for Flexible Electronics
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2019-07-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsanm.9b01050 Albert W. Xiao 1 , Koen Evers 1 , Marzena Tkaczyk 2 , Ruth S. Jones 1 , Claire Saxby 1 , Kalin Dragnevski 2 , Nicole Grobert 1, 3
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2019-07-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsanm.9b01050 Albert W. Xiao 1 , Koen Evers 1 , Marzena Tkaczyk 2 , Ruth S. Jones 1 , Claire Saxby 1 , Kalin Dragnevski 2 , Nicole Grobert 1, 3
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This report demonstrates the facile fabrication of conductive, high-strength, all-carbon “buckyfilms”, which spontaneously delaminate from their depositing substrates. Electrophoretic deposition (EPD) is a scalable technique that has been underutilized in the fabrication of freestanding, bulk carbon nanotube (CNT) materials. Here, Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek (DLVO) theory is applied to understand and optimize the deposition process of oxidized multiwall carbon nanotubes. As a result, unprecedented deposition rates of 0.3 mg/(cm2 min) and film thicknesses of >40 μm were achieved. The deposited films are electrochemically reduced to achieve enhanced electrical conductivities (55 S/cm), demonstrating a freestanding carbon nanotube analogue to reduced graphene oxide. Examination of the films using electron microscopy revealed a densely packed structure (1.61 g/cm3) and cross-linking effects, which produce tensile strengths (>60 MPa) comparable to CNT–epoxy composites and many common structural polymers. These lightweight, flexible films and the versatile, scalable method used to produce them represent promising new technologies for flexible electronics.
中文翻译：
用于柔性电子学的耐用碳纳米管“ Buckyfilms”的电泳制备
该报告证明了导电性，高强度，全碳“ buckyfilms”的制造简便，该膜自发地从其沉积的基底上分层。电泳沉积（EPD）是一种可扩展的技术，在独立的大块碳纳米管（CNT）材料的制造中未得到充分利用。在这里，Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek（DLVO）理论用于理解和优化氧化的多壁碳纳米管的沉积过程。结果，前所未有的沉积速率为0.3 mg /（cm 2分钟），膜厚度> 40μm。将沉积的膜进行电化学还原以实现增强的电导率（55 S / cm），这证明了与还原的氧化石墨烯类似的独立式碳纳米管。使用电子显微镜对薄膜进行的检查显示出紧密堆积的结构（1.61 g / cm 3）和交联效果，产生的拉伸强度（> 60 MPa）与CNT-环氧复合材料和许多常见的结构聚合物相当。这些轻质，柔性的薄膜以及用于生产它们的通用，可扩展的方法代表了柔性电子技术的有希望的新技术。
更新日期：2019-07-17
中文翻译：
用于柔性电子学的耐用碳纳米管“ Buckyfilms”的电泳制备
该报告证明了导电性，高强度，全碳“ buckyfilms”的制造简便，该膜自发地从其沉积的基底上分层。电泳沉积（EPD）是一种可扩展的技术，在独立的大块碳纳米管（CNT）材料的制造中未得到充分利用。在这里，Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek（DLVO）理论用于理解和优化氧化的多壁碳纳米管的沉积过程。结果，前所未有的沉积速率为0.3 mg /（cm 2分钟），膜厚度> 40μm。将沉积的膜进行电化学还原以实现增强的电导率（55 S / cm），这证明了与还原的氧化石墨烯类似的独立式碳纳米管。使用电子显微镜对薄膜进行的检查显示出紧密堆积的结构（1.61 g / cm 3）和交联效果，产生的拉伸强度（> 60 MPa）与CNT-环氧复合材料和许多常见的结构聚合物相当。这些轻质，柔性的薄膜以及用于生产它们的通用，可扩展的方法代表了柔性电子技术的有希望的新技术。
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