Структура графена

Новые методы получения графеновых нанолент

18 Сентябрь, 2011
Физики из Шведского университета Умео ,Финских университетов им. Аалто и Хельсинкского, нашли довольно простой и эффективный метод выращивания графеновых нанолент внутри однослойных углеродных нанотрубок.

Графеновые наноленты — это узкие полоски обычного графена с шириной примерно 10-100 нм, по физическим свойствам отличающейся от обычного «широкого» графена, они привлекают внимание ученых своими полупроводниковыми свойствами и появлением нехарактерной для «бесконечного» графена запрещённой зоны.

К числу известных способов изготовления нанолент относятся продольное разрезание углеродных нанотрубок и «раскраивание» листов графена электронными или ионными пучками.

В новых экспериментах нанотрубки использовались уже не в качестве источника углерода, а как вспомогательные «одномерные» химические реакторы. Вещества, на основе которых будет проводиться синтез, авторы выбирали, ориентируясь на их доступность, удобство обращения с ними и результаты предыдущих опытов.

Рассмотрев всевозможные варианты, учёные остановились на коронене C24H14, состоящем из шести поликонденсированных бензольных колец, и перилене C20H12, образованном пятью кольцами.

Оба вещества растворимы в обычных растворителях вроде толуола, а способность молекул коронена при высоких температурах объединяться друг с другом с образованием димеров, тримеров и более крупных полициклических ароматических углеводородов хорошо известна.

Однослойные углеродные нанотрубки физики помещали в пары коронена или перилена и повышали температуру до 438–530 (350–450) C. Как и ожидалось, в «одномерном» пространстве углеродных нанотрубок молекулы C24H14 или C20H12, объединяясь, формировали закручивающиеся ленты, длина которых ограничивалась только длиной самих трубок.

При визуальной оценке ширина лент варьировалась в достаточно широких пределах, увеличиваясь и уменьшаясь на ~0,5–1,0 нм (диаметр нанотрубок, заметим, составлял ~1,7–2,0 нм).

Поскольку на краях молекул коронена и перилена находятся атомы водорода, синтезированные наноленты также, вероятно, окаймлены водородом. Свидетельства этого были обнаружены на рамановских спектрах полученных образцов.

Напомним что графеновые наноленты представляют большой интерес в деле получения транзисторов работающих при комнатной температуре.

Графеновые наноленты, выращенные на основе коронена (a, b) и перилена (с) внутри нанотрубок. Стрелкой отмечена молекула перилена на внешней поверхности нанотрубки.

Графеновые наноленты, выращенные на основе коронена (a, b) и перилена (с) внутри нанотрубок. Стрелкой отмечена молекула перилена на внешней поверхности нанотрубки.

Print Friendly, PDF & Email

Читайте так же..

Нет комментариев