 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Шаблон для правильного диаметра нанотрубок
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Шаблон для правильного диаметра нанотрубок
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.
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)
Источник: http://www.chemport.ru
31.05.2013 10:25 | |
|
