B-C-N Nanotubes、 Nanosheets、 Nanoribbons および関連の Nanostructures

教授によって Yoke Khin Yap

教授ヨークの Khin の吠え声、物理学、ミシガン州の科学技術大学、 118 フィッシャーホールの 1400 Townsend 駆動機構の部門、 Houghton、 MI 49931、米国の
対応する著者: ykyap@mtu.edu

炭素原子の整理は高価なダイヤモンドからの鉛筆の芯を区別します。 過去の三十年では、フラーレンのような新しいカーボン材料1、カーボン nanotubes (CNTs)2および graphene は3 途方もない研究の興味を引き付け、 2 つのノーベル賞の原因となりました4,5。 もっと最近、 graphene の nanoribbons は (GNRs)6,7 リサーチからの増加する注意を得ました。

窒化ホウ素システムの (BN)材料はカーボン固体に構造的に類似しています。 私達に六角形の段階大隊 (h 大隊)、立方段階大隊 (c-BN)、大隊の nanotubes (BNNTs)、大隊の nanosheets、それぞれグラファイト (BNNRs)、ダイヤモンド、 CNTs、 graphene、および GNRs に類似している大隊の nanoribbons があります8-11。

CNT および BNNT の比較の、原子構造、で大隊の nanomaterials の重要な進歩 BNNTs の superhydrophopicity の過去数年間に、低温の成長を含んで、模造された成長、発見、および11-14成功した実際は、また GNR は15,16図 1. で15,17-19および大隊の nanoribbon 為に20、そこに示されています大隊シートの成長21。

図 1. ジグザグ形 (10、 0) (a) CNT および (b) BNNT およびジグザグ形 GNR および大隊 Nanoribbon。 灰色、赤い、および緑球はカーボン、ほう素および窒素原子を、それぞれ表します。

BNNRs の直接成長はまた 2007 年に報告され、大隊の nanowires として最近まで22 参照されました23。 これらの進歩のいくつかは図 2. で強調されます。 これらの大隊材料にカーボン同等と別の特性があります。 例えば、グラファイトは h 大隊が絶縁体の間、コンダクターです。 おそらく、大隊材料は高度の科学技術のさまざまな領域のカーボン固体の使用を補足します。

BNNTs の成長のための熱化学気相堆積 (CVD)の図 2. (a) 設計図。 (b) 電子エネルギー損失分光学の育てられた BNNTs そしてスペクトルとしての SEM の画像 (EELS)。 (c) 触媒作用 CVD (CCVD) によって望ましいパターンで育つ BNNTs の SEM の画像。 (d) BNNTs の TEM の画像。 (e) 副帯の吸収のレベル (1 なしでバンドギャップ ~6eV を示す吸収スペクトル: CCVD、 2 による良質の BNNTs: 熱 CVD によって育つ BNNTs 3: エタノール)。 (f) 縦一直線に並べられた BNNTs の superhydrophopic 動作を示す BNNT のフィルムの水滴。

カーボンおよび大隊システムの併合はいわゆる B-C-N 材料を形作ります。 この B-C-N の三角のゾーン内の Nanomaterials は材料の研究のための新しい眺望を提供します。 それらはカーボン、ほう素、窒化ホウ素、カーボン窒化物、ほう素の炭化物およびほう素のカーボン窒化物のクラスタ、 nanotubes、 nanosheets、 nanoribbons および新しい nanostructures を含んでいます。 これらの材料は純粋なカーボン固体のそれらのようなさまざまな共有結合を形作る柔軟性のためにいつか 「フロンティアカーボン材料」と呼出されます24。 図 3 は B-C-N の三角のゾーン内の可能な nanomaterials を要約します。

B-C-N の三角のゾーン内の図 3. Nanomaterials。

これらのトピックの細部は最近の本で論議されます25。 明らかに、とらわれの交配を、これらの材料の分子パッキング制御する機能および構成は新しい特性と新しい材料を作成して重要です24。 それらは多分 21 世紀の科学の進歩のための不可欠な材料である nanoscale の感知装置であることができますおよび保護層のために有用、強力な電子工学の、st nano 電子。

確認応答

Y.K. Yap は全米科学財団のキャリア賞 (賞第 0447555 の材料の研究の分割) からのサポート、および米国エネルギー省、基本的なエネルギー科学 (グラントいいえ DE-FG02-06ER46294、物質科学の分割および工学を) のオフィス認めます。

参照

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  5. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/
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  25. Y.K. Yap の全米科学財団賞 # 0447555、 「キャリア: フロンティアカーボン材料の統合、性格描写および発見。 http://www.nsf.gov/awardsearch/showAward.do?AwardNumber=0447555

、版権 AZoNano.com Yoke Khin Yap 教授

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

Last Update: 14. June 2013 07:02

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