.jpg)
由 Yoke Khin Yap 教授
碳原子的排列区分从昂贵的金刚石的一条铅笔芯。 在过去三十年,新的碳材料例如球碳1,碳 nanotubes (CNTs)2和 graphene3 吸引了极大的研究利息并且导致了二次诺贝尔奖4,5。 最近, graphene nanoribbons (GNRs)6,7 获取了从研究团体的增长的注意。
在聚氮化硼系统的 (BN)材料结构上类似于碳固体。 我们有六角阶段 BN (h BN),立方体阶段 BN (c-BN), BN nanotubes (BNNTs), BN nanosheets, BN nanoribbons (BNNRs),分别为类似于石墨、金刚石、 CNTs, graphene 和 GNRs8-11。
对比较目的、 CNT 和 BNNT 的原子结构,以及 GNR 和 BN nanoribbon 在表 1. 显示实际上,那里在 BNNTs superhydrophopicity 的是在 BN nanomaterials 的11-14重大的推进,包括15,16低温增长,15,17-19被仿造的增长,在过去几年发现上20和成功 BN 页增长21。
图 1. 之字形 (10, 0) (a) CNT 和 (b) BNNT 和之字形 GNR 和 BN Nanoribbon。 灰色,红色和绿色范围表示碳、硼和氮气原子,分别。
BNNRs 直接增长在 2007年也报告了和近来参考作为 BN22 nanowires23。 其中一些推进在表 2. 被显示。 这些 BN 材料有属性与碳副本不同。 例如,当 h BN 是装绝缘体工时,石墨是导体。 表面上, BN 材料将补充使用碳固体以先进的科学技术多种区。
图 2. (a) 热量化学气相沉积概要 (CVD)BNNTs 增长的。 (b) SEM 图象的作为增长的 BNNTs 和电子能量损失分光学光谱 (EELS)。 (c) BNNTs 的 SEM 图象增长在期望模式由催化作用的 CVD (CCVD)。 (d) BNNTs 的 TEM 图象。 (e) 显示带隙 ~6eV 的吸收光谱没有次能带吸收 (第1级: 由 CCVD, 2 的优质 BNNTs : 热量 CVD 增长的 BNNTs, 3 : 对氨基苯甲酸二)。 (f) 在显示垂直对齐的 BNNTs 的 superhydrophopic 工作情况 BNNT 影片的水滴。
碳和 BN 系统合并形成所谓的 B-C-N 材料。 在此 B-C-N 三角区域内的 Nanomaterials 提供材料研究的新的远景。 他们包括字符串、 nanotubes、 nanosheets、 nanoribbons 和碳、硼、聚氮化硼、碳氮化物、硼碳化物和硼碳氮化物新的 nanostructures。 这些材料某时称 ‘边境碳材料’由于他们的灵活性形成象那些的多种共价键在纯碳固体24。 图 3 总结在 B-C-N 三角区域内的可能的 nanomaterials。
图 3. 在 B-C-N 三角区域内的 Nanomaterials。
这些事宜详细资料在一本最近书讨论25。 清楚地,这个能力控制政券杂交,分子这些材料的装箱和构成是重要用新颖的属性创建新的材料24。 他们可能可能是有用的为保护层,威力强大的电子,纳诺电子和 nanoscale 传感器,是科学推进的不可缺少的材料在这个 21st 世纪。
鸣谢
Y.K. Yap 承认从国家科学基金会成就奖 (证书第 0447555,材料研究分部的技术支持) 和材料学美国能源部,基本的能源科学 (格兰特不 DE-FG02-06ER46294 办公室,分部和工程)。
参考
- H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C. 欧布里恩, R.F. Curl 和 R.E. Smalley, “C-60-Buckminsterfullerene”,本质 (伦敦) 318, 162 (1985)。
- S. Iijima, “石墨的碳螺线微管”,本质 (伦敦) 354, 56 (1991)。
- K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. 莫罗佐夫, D. 江, Y. 张, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva 和 A.A. Firsov, “在基本的电场作用变薄碳影片”,科学 306, 666 (2004)。
- http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1996/
- http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010/
- V. Barone、 O. Hod 和 G.E. Scuseria、 “电子结构和稳定性半导体的 Graphene Nanoribbons”,纳诺 Lett。 6, 2748 (2006)。
- M.Y. 韩, B. Ozyilmaz, Y.B. 张和 P. 金, “能源 Graphene Nanoribbons 范围空白工程”, Phys。 Lett。 98, 206805 (2007)。
- Y.K. Yap, “在 Nanoscience 和纳米技术 (前言 R.E. Smalley) 著,数量 1, H.S. Nalwa (爱德。),美国科学发布人 (www.aspbs.com/enn) (2004) 页百科全书的硼碳氮化物 Nanohybrids”。 383-394.
- C.H. 李和 Y.K. Yap, “硼碳氮化物批量项目货签,薄膜当前研究状态和 Nanostructures”,在金刚石和相关材料研究 (新星科学发布人, 2008) 页第10章 277-292。 (https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=6641)
- C.H. 李, V.K. Kayastha, J. Wang 和 Y. 对 B-C-N 材料的 K. Yap, “简介”,在 B-C-N Nanotubes 和相关 Nanostructures,演讲附注第1章在 Nanoscale 科学技术 (蹦跳的人),第6卷,轭 Khin 狂吠 (爱德。) (2009) 页 1-22。
- J. Wang、 M. Xie 和 Y.K. Yap, “聚氮化硼 Nanotubes : 低温增长和描述特性”,在 Nanoscience 和纳米技术数量 12, H.S. Nalwa (爱德。),美国科学发布人 (www.aspbs.com) (2010) 页百科全书 97-107。
- J. Wang、 C.H. 李, Y. Bando, D. Golberg 和 Y.K. Yap, “Multiwalled 聚氮化硼 Nanotubes : 增长、属性和应用”,在 B-C-N Nanotubes 和相关 Nanostructures,演讲附注第2章在 Nanoscale 科学技术 (蹦跳的人),第6卷,轭 Khin 狂吠 (爱德。) (2009) 页 23-44。
- J. Wang、 C.H. 李和 Y.K. Yap, “在聚氮化硼 nanotubes 的最近推进”, Nanoscale 2日 2028年 (2010)。
- D. Golberg、 Y. Bando, Y. 黄, T. Terao, M. Mitome, C. Tang 和 C. Zhi, “聚氮化硼 nanotubes 和 Nanosheets”, ACS 纳诺 4, 2979 (2010)。
- J. Wang, V. Kayastha, Y.K. Yap, Z. Fan, J.G. Lu, Z. Pan, I. 伊凡诺夫, A.A. Purezky, D.B. Geohegan, “在基体的聚氮化硼 nanotubes 低温增长”,纳诺 Lett。 5, 2528 (2005)。
- C.H. 李, J. Wang, V.K. Kayastha, J.Y. 黄和 Y.K. Yap, “由热量化学气相沉积的聚氮化硼 nanotubes 有效增长”,纳米技术 19, 455605 (2008)。
- C.H. 李, M. Xie, V. Kayastha, J. Wang 和 Y.K. Yap, “由催化作用的化学气相沉积仿造了聚氮化硼 Nanotubes 增长”, Chem。 Mater。 22日 1782 (2010)。
- C. Sealy, “聚氮化硼 Nanotubes 增长象碳 Nanotubes”,纳诺今天 5, 80 (2010)。 http://www.phy.mtu.edu/yap/documents/NanoTodayBNNTs.pdf
- M. Goodrich, “狂吠: 利用 Nanoworld 的歌剧女主角”, http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-01/mtu-htd011510.php?loc=interstitialskip
- C.H. 李, J. Drelich 和 Y.K. Yap, “聚氮化硼 Nanotubes Superhydrophobicity 增长在硅体”, Langmuir (信函) 25, 4853 (2009)。
- L. 歌曲、 L. Ci, H. Lu, P.B. Sorokin, C. 金, J. Ni, A.G. Kvashnin, D.G. Kvashnin, J. 卢霍, B.I. Yakobson 和 P.M. Ajayan, “大规模基本六角聚氮化硼层的增长和描述特性”,纳诺 Lett。 10, 3209 (2010)。
- Y.K. Yap, “综合、在边境碳材料的描述特性和发现上”,在固体和材料化学显示 FY 2007年, NSF。 http://www.nsf.gov/mps/dmr/highlights/07highlights/ssmc.jsp
- J. Wang、 C.H. 李, V.K. Kayastha 和 Y.K. Yap, “在聚氮化硼 Nanotubes 综合的第一在讨论会 K 的聚氮化硼 Nanotubes 和碳 Nanotubes 的成功和异质结, : Nanotubes 和相关 Nanostructures, 2009 材料研究社团秋季会议, 4日 11月 30 12月,在波士顿,纸 K17.6。 http://www.mrs.org/s_mrs/doc.asp?CID=24490&DID=263661
- Y.K. Yap (编辑), B-C-N Nanotubes 和相关 Nanostructures,演讲附注在 Nanoscale 科学技术 (蹦跳的人),第6卷, (2009)。 http://www.springer.com/materials/nanotechnology/book/978-1-4419-0085-2
- Y.K. Yap,国家科学基金会证书 # 0447555, “事业: 综合、在边境碳材料的描述特性和发现上。 http://www.nsf.gov/awardsearch/showAward.do?AwardNumber=0447555
版权 AZoNano.com, Yoke Khin Yap 教授