Chiral enig-Ommuurde Koolstof Nanotubes van de Wetenschap van Materialen Aldrich en de Nanotechnologie van het Zuidwesten

Besproken Onderwerpen

Inleiding
Overzicht
Structuur van Koolstof Nanotubes
Analyse door de Optische Spectroscopie van de Absorbering
Conclusie
Ongeveer Sigma Aldrich

Inleiding

De enig-Ommuurde koolstof nanotubes (SWNTs) is een mengsel van buizen van verschillende chiralities, sommigen waarvan elektrisch leiden en wat semiconducting zijn (zie structuur van Koolstof Nanotubes). Het is wenselijk, voor vele toepassingen, om de types van nanotubes van elkaar, zoals metaal van semiconducting te isoleren, en voor sommige toepassingen, buizen met duidelijk omlijnde individuele chiralities.

Overzicht

De de schaalmethodes van het Laboratorium worden ontworpen zijn om een zeer hoge graad van selectiviteit te bereiken gemeld, en de inspanningen om scalable processen te ontwikkelen dat zijn aan de gang. In het bijzonder, zijn de productieprocessen zoals het katalytische proces van CVD CoMoCAT getoond om een wezenlijke graad van selectiviteit naar bepaalde chiralities te verstrekken die in zoals-samengestelde SWNTs, de opbrengst van secundaire reinigingsprocessen wezenlijk maken hoger. Chiral SWNTs is beschikbaar in onderzoekhoeveelheden door de Wetenschap van Materialen Aldrich in samenwerking met de Nanotechnologie van het Zuidwesten (SWeNT). Deze worden voorgesteld in Lijst 1.

Het Product van Aldrich #

SWeNT # Chirality Zuiverheid

704148

SG 65 >50% (6.5) >77% (koolstof als SWNT)

704121

SG 76 >50% (7.6) >77% (koolstof als SWNT)

Structuur van Koolstof Nanotubes

De Enige ommuurde koolstof nanotubes (SWNTs) is een allotroop van SP gekruiste koolstof, gelijkend op fullerenes. De structuur kan van als cilindrische die buis worden gedacht van 6 membered koolstofringen wordt samengesteld, zoals in graphene. De cilindrische buizen kunnen één of beide die einden hebben met een hemisfeer van buckyball of fullerene de structuur worden afgedekt.

Een inzicht in structuur SWNT vereist vertrouwdheid met het concept nanotubechirality, aangezien chirality van een SWNT veel van zijn eigenschappen dicteert. Een concept als een Kaart Chirality wordt bekend, in Figuur 1 wordt geïllustreerd, is ontwikkeld als hulpmiddel om chirality en zijn implicaties te begrijpen die.

Figuur 1. Grafisch tonend een Kaart Chirality die de diverse soorten SWNTs toont die kunnen worden gevormd. De eigenschappen worden geregeerd door de manier waarin zij zoals aangetoond in het tussenvoegsel worden gerold. SWNT zal in de leunstoelconfiguratie, metaal zijn of wanneer Mn een veelvoud van 3 is.

Een SWNT kan worden voorzien aangezien een blad van grafiet atoom dik in een buis rolde (zie bijvoegsel in Figuur 1). Chirality beschrijft zowel de richtlijn als diameter waaraan het blad wordt gerold. Elke SWNT op de chiralitykaart wordt bepaald door twee gehelen, (n, m). Zoals eerder vermeld bepaalt chirality veel van de eigenschappen van individuele SWNT. Bijvoorbeeld, is SWNT op de chiralitykaart wordt getoond in blauw metaal van aard dat. Dit zijn buizen waar n=m (leunstoel) of n - m = 3i, (waar I om het even welk geheel. is) Die afgeschilderd in geel zijn semiconducting, tonend verschillende bandhiaten afhankelijk van de lengte van de chiral vector.

Analyse door de Optische Spectroscopie van de Absorbering

Optische absorptie (OA)metingen in uv-Vis. - Het gebied NIR toont pieken die van individuele die (n, m) species op de p-plasmon achtergrond worden toegevoegd kenmerkend zijn. Bijvoorbeeld, absorberen de (6.5) species bij 566 en 976 NM en in reactie fluoresceren bij 983 NM. A (7.6) SWNT absorbeert bij 645 en 1024 NM en fluoresceert in reactie bij 1030 NM. Deze individuele pieken zijn gebruikt als basis om de zuiverheid van SWNT te schatten. Nair et. al. een methode hebben ontwikkeld om de basislijn voor het spectrum gegevens te verwerken, dat dan een berekening van piekhoogten en gebieden voor de individuele (n, m) species toelaat. Voor eenvoud, zetten wij gewoonlijk het gemeten spectrum van OA aan het energiedomein om, waar de achtergrond op het gebied van rente voor karakterisering SWNT lineair wordt. Figuur 2 toont een typisch spectrum van OA voor SG 65. Het bijvoegsel toont het spectrum in de conventionelere die vorm met de absorptie als functie van golflengte in kaart wordt gebracht, terwijl het Cijfer 2b het zelfde spectrum omgezet in het energiedomein toont. De Metingen van de hoogte van de sterkste piek, (P2B) en de integratie van het algemene signaal, S2B kunnen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat het product verenigbaar is. SWeNT gebruikt hoofdzakelijk P2B als controleparameter voor nanotubes van SG 65 en van SG 76 waar één bijzonder buistype dominant is. P2B wordt als hoogte van de hoogste piek in het spectrum tussen 350 en 1.350 die NM gedefinieerd door de achtergrond bij die golflengte worden verdeeld

P2B = (Hoogte van (6.5) of (7.6) de Piek van het Signaal)/(Hoogte van AchtergrondPiek)

Figuur 2. Het Optische spectrum van de Absorbering voor SG 65. De hoogste piek beantwoordt aan de (6.5) buizen.

Conclusie

Men zou moeten opmerken dat de optische absorptiemethodologie zoals hier beschreven die het spectrum van OA gebruikt na het verspreiden van en het centrifugeren van de steekproef SWNT wordt gemeten. Het wordt gebruikt als maatregel van chiralitycontrole eerder dan algemene zuiverheid. De Meting van de absorbering bij een bepaalde golflengte before and after centrifugeren geeft een maatregel van dispersability van SWNTs.

Ongeveer Sigma Aldrich

Sigma-Aldrich® is een belangrijk geavanceerd technisch bedrijf. Door onze Expertisecentra van de Chemie van Materialen In onderzoek en productie ontwikkelen wij geavanceerd, toelatend materialen voor uw micro/nanoelectronics, alternatieve energie, vertoning/opto-elektronica, nanotechnologie en verwante materialenwetenschap en techniektoepassingen. De Specialiteiten omvatten voorlopers ALD, ultrahoge zuiverheids anorganische halogeniden, de materialen van de brandstofcel, elektronische rangkleurstoffen, specialiteitmonomeren en cGMP rangpolymeren.

Bron: De Nanotechnologie van sigma-Aldrich en van het Zuidwesten, van Materiële Volume 4 Nr 1 van Kwesties.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Sigma Aldrich

Date Added: Jul 16, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 06:50

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit