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

Yoke Khin Yap 教授

軛教授 Khin 狂吠,物理系,密執安技術大學, 118 Fisher 霍爾, 1400 Townsend 驅動器, Houghton, MI 49931,美國
對應的作者: ykyap@mtu.edu

碳原子的排列區分從昂貴的金剛石的一條鉛筆芯。 在過去三十年,新的碳材料例如球碳1,碳 nanotubes (CNTs)2和 graphene3 吸引了極大的研究利息并且導致了二次諾貝爾獎4,5。 最近, graphene nanoribbons (GNRs)6,7 獲取了從研究團體的增長的注意。

在聚氮化硼系統的 (BN)材料結構上類似於碳固體。 我們有六角階段 BN (h BN),立方體階段 BN (c-BN), BN nanotubes (BNNTs), BN nanosheets, BN nanoribbons (BNNRs),分別為類似於石墨、金剛石、 CNTs, graphene 和 GNRs8-11

对比較目的、 CNT 和 BNNT 的原子結構,以及 GNR 和 BN nanoribbon 在表 1. 顯示實際上,那裡在 BNNTs superhydrophopicity 的是在 BN nanomaterials 的11-14重大的推進,包括15,16低溫增長,15,17-19被仿造的增長,在過去幾年發現上20和成功 BN 頁增長21

圖 1. 之字形 (10, 0) (a) CNT 和 (b) BNNT 和之字形 GNR 和 BN Nanoribbon。 灰色,紅色和綠色範圍表示碳、硼和氮氣原子,分別。

BNNRs 直接增長在 2007年也報告了和近來參考作為 BN22 nanowires23。 其中一些推進在表 2. 被顯示。 這些 BN 材料有屬性與碳副本不同。 例如,當 h BN 是裝绝緣體工時,石墨是導體。 表面上, BN 材料將補充使用碳固體以先進的科學技術多種區。

圖 2. (a) 熱量化學氣相沉積概要 (CVD)BNNTs 增長的。 (b) SEM 圖像的作為增長的 BNNTs 和電子能量損失分光學光譜 (EELS)。 (c) BNNTs 的 SEM 圖像增長在期望模式由催化作用的 CVD (CCVD)。 (d) BNNTs 的 TEM 圖像。 (e) 顯示帶隙 ~6eV 的吸收光譜沒有次能帶吸收 (第1級: 由 CCVD, 2 的優質 BNNTs : 熱量 CVD 增長的 BNNTs, 3 : 對氨基苯甲酸二)。 (f) 在顯示垂直對齊的 BNNTs 的 superhydrophopic 工作情況 BNNT 影片的水滴。

碳和 BN 系統合併形成所謂的 B-C-N 材料。 在此 B-C-N 三角區域內的 Nanomaterials 提供材料研究的新的遠景。 他們包括字符串、 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。 這些材料某時稱 『邊境碳材料』由於他們的靈活性形成像那些的多種共價鍵在純碳固體24。 圖 3 總結在 B-C-N 三角區域內的可能的 nanomaterials。

圖 3. 在 B-C-N 三角區域內的 Nanomaterials。

這些事宜詳細資料在一本最近書討論25。 清楚地,這個能力控制政券雜交,分子這些材料的裝箱和構成是重要用新穎的屬性創建新的材料24。 他們可能可能是有用的為保護層,威力強大的電子,納諾電子和 nanoscale 傳感器,是科學推進的不可缺少的材料在這個 21st 世紀。

鳴謝

Y.K. Yap 承認從國家科學基金會成就獎 (證書第 0447555,材料研究分部的技術支持) 和材料學美國能源部,基本的能源科學 (格蘭特不 DE-FG02-06ER46294 辦公室,分部和工程)。


參考

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版權 AZoNano.com, Yoke Khin Yap 教授

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

Last Update: 14. June 2013 06:47

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