Шаблон для правильного диаметра нанотрубок: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Шаблон для правильного диаметра нанотрубок


30.05.2013
средняя оценка статьи - 1 (16 оценок) Подписаться на RSS

Благодаря новому подходу, возможно, удастся избавиться еще от одного фактора, являющегося препятствием к применению нанотрубок в электронике – нанокольца-шаблоны теперь могут применяться для получения углеродных нанотрубок с заданным диаметром.

Группа японских исследователей под руководством Кеничиро Итами (Kenichiro Itami) из Университета Нагойи смогла контролировать синтез углеродных нанотрубок, используя циклопарафенилен [cycloparaphenylene (CPP)] или шаблон из «углеродных наноколец» [1]. При этом нанокольцо определенного размера может задать диаметр синтезируемой нанотрубки.



Углеродсодержащие фрагменты из горячего потока этанола добавляются к циклопарафениленовому кольцу, что приводит к росту нанотрубок. (Рисунок из Nat Chem, 2013, DOI: 10.1038/nchem.1655)

Несмотря на то, что история открытия и исследования свойств одностенных углеродных нанотрубок насчитывает уже более двух десятилетий, до сих пор в процессе синтеза этих объектов получается полидисперсная смесь нанотрубок, разные компоненты которой проявляют различные электрические свойства – металлические или полупроводниковые. Особенно высокой полидисперсностью отличаются углеродные нанотрубки, которые получают с помощью обычного коммерчески доступного подхода – химического осаждения паров [chemical vapour deposition (CVD)], который заключается в нагревании паров этанола или метана при температуре выше 1000°C. C помощью химического осаждения паров удеается получить лишь смесь, в которой нанотрубки различаются диаметром, количеством стен и хиральностью, что не позволяет использовать продукты такой реакции для высокоточных электронных приложений.

В последние годы исследователи нащупали способы влияния на состав и свойства углеродных нанотрубок, выращивая их с помощью шаблонов. В 2009 году исследователям из Китая удалось найти способ удлинения коротких нанотрубок с одновременным контролем их хиральности [2]. Исследователи помещали трубку на поверхность кварца, обрабатывали ее метаном, нагретым до 900°C и наблюдали ее рост с другого, незакрепленного конца.

Исследователи из группы Итами предположили, что в качестве шаблона можно использовать циклопарафенилены. Синтезировав ряд циклопарафениленов и родственных им молекул, химики нанесли наномолярные количества двух образцов циклопарафенилена на небольшие фрагменты сапфира. Затем на этих шаблонах они выращивали нанотрубки с помощью обработкой парами этанола при высокой температуре в условиях, сходных с условиями химического осаждения паров. Итами подчеркивает, что несмотря на то, что нагревание до 500°C не является обычным для химиков-органиков и органических соединений, было показано, что использование меньших температур не приводит к эффективному получению нанотрубок.

Химики из Нагойи использовали циклопарафениленовые шаблоны, содержащие девять и двенадцать связанных бензольных колец; диаметр таких наноколец составлял 1,2 и 1,7 нанометров соответственно. В обоих случаях основными продуктами реакции были однородные одностенные углеродные нанотрубки, диаметр которых был слегка больше диаметра шаблонов. С помощью спектроскопии комбинационного рассеивания в реакционной смеси было также зафиксировано наличие многостенных углеродных нанотрубок, однако из-за их небольшого количества исследователям даже не удалось определить их точных выход.

Итами заявляет, что исследователи из его группы сделали только первый шаг – для коммерческого производства углеродных нанотрубок с помощью нового способа еще потребуются дополнительные годы работы, однако, в идеале, по его словам, метод использования шаблонов сможет революционизировать получение этих важных материалов.

Источники: [1] Nat Chem, 2013, DOI: 10.1038/nchem.1655; [2] Nano Lett., 2009, 9, 1673 (DOI: 10.1021/nl900207v)

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Шаблон для правильного диаметра нанотрубок"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

28.09.26 | Химический портал
Хрупкий гигант: почему остановка ЗапСибНефтехима — это удар по всей экономике 27.09.26 | Химический портал
Дроны над Губахой: почему атаки на «Метафракс» — это удар по всей цепочке ВПК 26.09.26 | Химический портал
Титан-Полимер: как проект за 21 миллиард рублей сдвигается на 2027 год 25.09.26 | Обзоры химических рынков
Бензол, фенол, толуол: почему Россия может запретить экспорт ароматики и что это значит для бензина 24.09.26 | Обзоры химических рынков
Серая зона: почему Россия запретила экспорт серной кислоты и что это значит для удобрений 23.09.26 | Обзоры химических рынков
Рынок этилацетата в России: текущее состояние и перспективы до 2030 года 22.09.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз развития рынка аминов в России до 2030 года: ставка на specialty-сегмент 21.09.26 | Обзоры химических рынков
Большое и малое: структурный парадокс российской химической промышленности и пути прорыва к 2030 году 18.09.26 | Химический портал
Микрофлюидные чипы и ИИ: «миниатюрные химические заводы» вместо гигантских установок 17.09.26 | Химический портал
Автоматизация и ИИ в химическом контроле: быстрый рывок без строительства новых заводов
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация