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B-C-N Nanotubes、 Nanosheets、 Nanoribbons 和相关 Nanostructures

Yoke Khin Yap 教授

轭教授 Khin 狂吠,物理系,密执安技术大学, 118 Fisher 霍尔, 1400 Townsend 驱动器, Houghton, MI 49931,美国
对应的作者: ykyap@mtu.edu

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

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版权 AZoNano.com, Yoke Khin Yap 教授

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

Last Update: 14. June 2013 06:44

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