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B-C-N Nanotubes, Nanosheets, Nanoribbons 및 관련 Nanostructures

교수에 의하여 Yoke Khin Yap

교수 멍에 Khin 개짖는 소리, 물리학, 미시간 과학 기술 대학, 118 피셔 홀 의 1400년 Townsend 드라이브의 부, Houghton, MI 49931, 미국
대응 저자: ykyap@mtu.edu

탄소 원자의 배열은 비싼 다이아몬드에서 연필심을 분화합니다. 과거 삼십년에서는, fullerenes와 같은 새로운 탄소 재료1탄소 nanotubes (CNTs)2및 graphene는3 거창한 연구 관심사를 끌고 2개의 노벨상으로 이끌어 냈습니다4,5. 최근에, graphene nanoribbons는 (GNRs)6,7 연구 단체에게서 증가 주의를 얻었습니다.

붕소 질화물 시스템에 있는 (BN) 물자는 구조상으로 탄소 고체와 유사합니다. 우리는 6각형 단계 대대 (h 대대), 입방 단계 대대 (c-BN), 대대 nanotubes (BNNTs), 대대 nanosheets, 각각 흑연 (BNNRs), 다이아몬드, CNTs, graphene, 및 GNRs와 비슷한 대대 nanoribbons가 있습니다8-11.

CNT 및 BNNT의 비교 목적, 원자 구조, 뿐 아니라 GNR는이고 대대 nanomaterials에 중요한 전진 BNNTs의 superhydrophopicity의 지난 몇년간, 저온 성장을 포함하여, 모방한 성장, 11-14발견, 및 성공 실제로15,16숫자 1.에서15,17-19및 대대 nanoribbon를 위해20, 거기 보입니다 대대 장의 성장21.

숫자 1. 지그재그 (10, 0) (a) CNT 및 (b) BNNT 및 지그재그 GNR 및 대대 Nanoribbon. 회색, 빨강, 그리고 녹색 구체는 탄소, 붕소 및 질소 원자를, 각각 나타냅니다.

BNNRs의 직접 성장은 또한 2007년에 보고되고 대대 nanowires로 최근까지는22 참조되었습니다23. 몇몇은의 이 전진 숫자 2.에서 강조됩니다. 이 대대 물자에는 탄소 카운터파트와 다른 속성이 있습니다. 예를 들면, 흑연은 h 대대가 절연체의 동안 지휘자입니다. 외관상으로는, 대대 물자는 향상된 과학 및 기술의 각종 지역에 있는 탄소 고체의 용도를 보충할 것입니다.

BNNTs의 성장을 위한 열 화학 수증기 공술서 (CVD)의 숫자 2. (a) 개략도. (b) 전자 에너지 손실 분광학의 증가된 BNNTs 그리고 스펙트럼으로의 SEM 심상 (EELS). (c) 촉매 CVD (CCVD)에 의해 요구된 패턴에 증가되는 BNNTs의 SEM 심상. (d) BNNTs의 TEM 심상. (e) 버금띠 흡수 수준 (1 없이 띠 간격 ~6eV를 보여주는 흡수 스펙트럼: CCVD, 2에 의하여 고품질 BNNTs: 열 CVD에 의해 증가되는 BNNTs, 3: 에타놀). (f) 수직 맞추어진 BNNTs의 superhydrophopic 행동을 보여주는 BNNT 필름에 물방울.

탄소와 대대 시스템의 합치기는 소위 B-C-N 물자를 형성합니다. 이 B-C-N 삼각형 지역 내의 Nanomaterials는 물자 연구를 위한 새로운 전망을 제안합니다. 그(것)들은 탄소, 붕소, 붕소 질화물, 탄소 질화물, 붕소 탄화물 및 붕소 탄소 질화물의 다발, nanotubes, nanosheets, nanoribbons 및 새로운 nanostructures를 포함합니다. 이 물자는 순수한 탄소 고체에서 그들 같이 각종 공유 결합을 형성하는 그들의 융통성 때문에 언젠가 "국경 탄소 재료"에게 불립니다24. 숫자 3은 B-C-N 삼각형 지역 내의 가능한 nanomaterials를 요약합니다.

B-C-N 삼각형 지역 내의 숫자 3. Nanomaterials.

이 토픽의 세부사항은 최근 책에서 토론됩니다25. 분명히, 노예 교잡을, 이 물자의 분자 패킹 통제하는 기능 및 구성은 비발한 속성으로 새로운 물자를 만들게 중요합니다24. 그(것)들은 가능하게 21 세기에 있는 과학의 전진을 위한 불가결 물자인 방어 코팅, 높 힘 전자공학의, nano 전자 및 nanoscale 느끼는 장치를 위해 유용할 수 있었습니다st .

수신 확인

Y.K. Yap은 국립 과학 재단 경력 포상 (포상 번호 0447555 의 물자 연구의 사단)에서 지원, 및 미국 에너지성, 기본적인 에너지 과학 (그랜트 아니 DE-FG02-06ER46294, 재료 과학의 사단 및 기술설계를)의 사무실 인정합니다.


참고

  1. H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C.O'Brien, R.F. Curl, 및 R.E. Smalley, "C-60-Buckminsterfullerene," 성격 (런던) 318, 162 (1985년).
  2. S. Iijima, "석묵 탄소의 나선형 Microtubules," 성격 (런던) 354, 56 (1991년).
  3. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. 장, Y. 장, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, 및 A.A. Firsov는, "원자로에 있는 전기장 효력 탄소 필름을," 과학 306, 666 엷게 합니다 (2004년).
  4. http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1996/
  5. http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/
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  8. Y.K. Yap, Nanoscience와 나노 과학 (R.E. Smalley의 서문)의 백과사전에서 "붕소 탄소 질화물 Nanohybrids,", 양 1, H.S. Nalwa (Ed.), 미국 과학적인 발행인 (www.aspbs.com/enn) (2004년) PP. 383-394.
  9. C.H. 이, 그리고 Y.K. Yap, "현재 다이아몬드와 관련 물자 연구 (신성 과학 발행인, 2008년)의 장에서 제 10 붕소 탄소 질화물 부피, 박막의 연구 상태, 그리고 Nanostructures," PP 277-292. (https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=6641)
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  16. C.H. 이, J. 왕, V.K. Kayastha, J.Y. Huang, 그리고 Y.K. Yap, "열 화학 수증기 공술서에 의하여 붕소 질화물 nanotubes의 효과적인 성장," 나노 과학 19, 455605 (2008년).
  17. C.H. 이, M. Xie, V. Kayastha, J. 왕 및 Y.K. Yap은 촉매 화학 수증기 공술서에 의하여, "붕소 질화물 Nanotubes의 성장을," Chem 모방했습니다. Mater. 22 1782년 (2010년).
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  23. J. 왕, C.H. 이, V.K. Kayastha 및 Y.K. Yap, "붕소 질화물 Nanotubes의 종합에 있는 첫번째 성공 및 붕소 질화물 Nanotubes와 심포지엄 K에서 탄소 Nanotubes의 이질 접합: Nanotubes와 관련 Nanostructures 의 2009의 물자 연구 사회 추계 회담, 4일 11월 30 12월, 보스톤에서, 서류상 K17.6. http://www.mrs.org/s_mrs/doc.asp?CID=24490&DID=263661
  24. Y.K. Yap (편집자), B-C-N Nanotubes 및 관련 Nanostructures 의 Nanoscale 과학과 기술 (Springer)에 있는 강의 주, Vol. 6, (2009년). http://www.springer.com/materials/nanotechnology/book/978-1-4419-0085-2
  25. Y.K. Yap 의 국립 과학 재단 포상 # 0447555, "경력: 국경 탄소 재료의 종합, 특성 및 발견. http://www.nsf.gov/awardsearch/showAward.do?AwardNumber=0447555

, 저작권 AZoNano.com Yoke Khin Yap 교수

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

Last Update: 14. June 2013 07:05

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