B-C-N Nanotubes, Nanosheets, Nanoribbons und In Verbindung Stehendes Nanostructures

Durch Professor Yoke Khin Yap

Professor Joch Khin Yap, Abteilung von Physik, Technologische Universität Michigans, 118 Fisher Hall, 1400 Townsend-Antrieb, Houghton, MI 49931, USA
Entsprechender Autor: ykyap@mtu.edu

Die Anordnung für Kohlenstoffatome unterscheidet ein Bleistiftleitungskabel von einem kostspieligen Diamanten. In der Vergangenheit haben drei Jahrzehnte, neue Kohlenstoffmaterialien wie1Fullerenes, Kohlenstoff (CNTs)2nanotubes und3 graphene ungeheure Forschungszinsen angezogen und zu zwei Nobelpreise geführt4,5. Vor kurzem, haben graphene (GNRs)6,7 nanoribbons zunehmende Aufmerksamkeit von der Forschungsgemeinschaft gewonnen.

Materialien in der Bornitrid (BN)anlage sind strukturell den Kohlenstoffkörpern ähnlich. Wir haben sechseckige PhaseCBN (HCBN), Kubik-PhaseCBN (CCBN), BN nanotubes (BNNTs), BN nanosheets, BN nanoribbons (BNNRs), die Graphit, Diamanten, CNTs, graphene und GNRs beziehungsweise analog sind8-11.

Zum Vergleichszweck, zu den Atomzellen eines CNT und des BNNT, sowie werden ein GNR und zu einem BN nanoribbon in Abbildung 1. Tatsächlich, dort sind beträchtliche Förderung auf BN Nanomaterials in den vergangenen Jahren, 11-14einschließlich Wachstum der niedrigen Temperatur, 15,16kopiertes Wachstum, 15,17-19Entdeckung von superhydrophopicity von BNNTs20und erfolgreiche gezeigt, Wachstum von BN-Blättern21.

Abbildung 1. Zickzack (10, 0) (a) CNT und (b) BNNT und Zickzack GNR und BN Nanoribbon. Graue, rote und grüne Kugeln stellen Kohlenstoff, Bor und Stickstoffatome, beziehungsweise dar.

Direktes Wachstum von BNNRs wurde auch im Jahre 2007 berichtet und wurde als BN nanowires bis vor kurzem22 verwiesen23. Einige dieser Förderungen werden in Abbildung 2. markiert. Diese BN-Materialien haben die Eigenschaften, die zu den Kohlenstoffkollegen unterschiedlich sind. Zum Beispiel ist Graphit ein Leiter, während HCBN ein Isolator ist. Anscheinend nzen BN-Materialien den Gebrauch der Kohlenstoffkörper in den verschiedenen Bereichen des hoch entwickelten Wissenschaft und Technik ergä.

Abbildung 2. (a) Diagramm des thermischen chemischen Bedampfens (CVD) für das Wachstum von BNNTs. (b) SEM-Bilder von als gewachsenem BNNTs und den Spektren von ElektronEnergieverlustspektroskopie (EELS). (c) SEM-Bilder von BNNTs gewachsen an gewünschten Mustern durch katalytischen CVD (CCVD). (d) TEM-Bilder des BNNTs. (e) Absorptionsspektren, die einen Bandabstand ~6eV ohne Unterband Absorptionsstufen zeigen (1: hochwertiges BNNTs durch CCVD, 2: BNNTs gewachsen durch thermischen CVD, 3: Äthanol). (f) Wassertröpfchen auf BNNT-Filmen, die superhydrophopic Verhalten von vertikal-ausgerichtetem BNNTs zeigen.

Das Merge des Kohlenstoffes und DER BN-Anlagen bildet die so genannten B-C-N Materialien. Nanomaterials innerhalb dieser B-C-N dreieckigen Zone bieten neue Aussichten für Materialforschung an. Sie enthalten Cluster, nanotubes, nanosheets, nanoribbons und neue nanostructures des Kohlenstoffes, des Bors, des Bornitrids, des Kohlenstoffnitrids, des Borkarbids und des Bor Kohlenstoffnitrids. Diese Materialien werden einmal „Grenzkohlenstoffmaterialien“ wegen ihrer Flexibilität, verschiedene kovalente Anleihen wie die in den reinen Kohlenstoffkörpern zu bilden genannt24. Abbildung 3 fasst die möglichen Nanomaterials innerhalb der B-C-N dreieckigen Zone zusammen.

Abbildung 3. Nanomaterials innerhalb der B-C-N dreieckigen Zone.

Details dieser Themen werden in einem neuen Buch behandelt25. Offenbar ist die Fähigkeit, Bondhybridation zu steuern, die molekulare Verpackung und die Zusammensetzung dieser Materialien wichtig, neue Materialien mit neuen Eigenschaften zu erstellen24. Es konnten für schützende Beschichtungen, starke Nano--elektronischer und des nanoscale nützlich vielleicht sein Fühler der Elektronik, die unentbehrliche Materialien für die Förderung der Wissenschaft im Jahrhundert 21st sind.

Quittung

Y. bestätigt K. Yap Halterungen von National Science Foundation KARRIERE Preis (Preis Nr. 0447555, Abteilung der Material-Forschung) und das US-Energieministerium, das Büro von Grundlegenden Energie-Wissenschaften (Grant Nein DE-FG02-06ER46294, Abteilung von Material-Wissenschaften und Technik).


Bezüge

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Copyright AZoNano.com, Professor Yoke Khin Yap

Date Added: Apr 20, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 06:56

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