Хиральные однослойных углеродных нанотрубок из Aldrich материаловедения и нанотехнологий ЮЗ

Рассматриваемые вопросы

Введение

Однослойные углеродные нанотрубки (ОСНТ) представляют собой смесь из труб разной хиральностью, некоторые из которых электропроводных и некоторые из них полупроводниковых (см. структуры углеродных нанотрубок). Желательно, для многих приложений, чтобы изолировать типы нанотрубок друг от друга, таких как металлические от полупроводниковых, а для некоторых приложений, трубы с четко определенными отдельными хиральности.

Обзор

Лаборатория масштабе методов, направленных на достижение очень высокой степенью избирательности не было, и усилия по разработке масштабируемых процессы продолжаются. В частности, производственные процессы, такие как CoMoCAT каталитического процесса ССЗ было показано, что обеспечивает значительную степень избирательности по отношению к определенной хиральности в качестве синтезированные нанотрубки , делая выхода вторичных процессов очистки значительно выше. Хиральные ОУН доступны в исследованиях количествах через наук Aldrich материалов в сотрудничестве с ЮЗ нанотехнологий (SWeNT). Они представлены в таблице 1.

Структура углеродных нанотрубок

Одноместный углеродных нанотрубок (ОСНТ) являются аллотроп углерода зр гибридизированных, похожие на фуллеренов. Структуру можно рассматривать как цилиндрическую трубку состоит из 6-членных углеродных колец, а в графене. Цилиндрической трубки могут иметь один или оба конца увенчаны полушарии бакиболом или фуллерена структуры.

Понимание ОНТ структура требует знакомства с концепцией нанотрубок хиральности, поскольку хиральность нанотрубок диктует многие из его свойств. Концепция, известная как Хиральность Карта, изображенная на рисунке 1, был разработан как инструмент для понимания хиральности и его последствия.

Рисунок 1. Графического отображения Хиральность карта, которая показывает различные типы ОУН, которая может быть сформирована. Свойства определяются, каким образом они катят, как показано на вставке. ОНТ будет металлический в кресле конфигурации, или когда млн кратно 3.

Нанотрубок можно представить как лист графита толщиной в один атом свернуты в трубочку (см. вставку на рис 1). Хиральности описывает как ориентация и диаметр которой листа проката. Каждый ОНТ по хиральности карте определяется двумя целыми числами, (п, т). Как указывалось ранее хиральности определяет многие свойства отдельных нанотрубок . Например, ОНТ показал на карте хиральности в синий металлический характер. Эти трубы, где п = т (кресло) или п - т = 3i, (. Где я это любое целое число) те изображали в желтых являются полупроводниками, отображение различных запрещенных зон в зависимости от длины кирального вектора.

Анализ методом оптической спектроскопии поглощения

Оптическое поглощение (ОА) измерений в УФ-Vis. и ближней ИК области показывают, пики, характерные для отдельных (п, т) вида накладываются на р-плазмонного фоне. Например, (6,5) видов поглощают в 566 и 976 нм, а в ответ флуоресцируют на 983 нм. (7,6) ОСНТ поглощает в 645 и 1024 нм и флуоресцирует в ответ на 1030 нм. Эти отдельные пики были использованы в качестве основы для оценки чистоты нанотрубок . Наир и др.. др.. разработали метод вычисления базового уровня для спектра, который затем позволяет расчета высоты пиков и области для индивидуального (п, т) вида. Для простоты, мы, как правило преобразования измеряется О. спектра в области энергий, где фоном становится линейной в области, представляющие интерес для ОСНТ характеристику. На рисунке 2 показан типичный спектр ОА для SG 65 . Вставке показан спектр в более традиционной форме с поглощением на графике как функция длины волны, а на рисунке 2, б показывает тот же спектр преобразуется в энергетической сфере. Измерения высоты сильнейший пик, (P2B) и интеграция общего сигнала, S2B могут быть использованы для того, чтобы продукт является последовательным. SWeNT в основном используется как P2B управляющим параметром для SG 65 и SG 76 нанотрубок, где один конкретный тип трубки является доминирующим. P2B определяется как высота самого высокого пика в спектре от 350 до 1350 нм, разделенных фон на этой длине волны

P2B = (Высота (6,5) или (7,6) пик сигнала) / (Высота фона Peak)

Рисунок 2. Оптический спектр поглощения для SG 65. Самый высокий пик соответствует (6,5) труб.

Заключение

Следует отметить, что оптическая методика поглощения, как описано здесь использует О. А. спектр, измеренный после диспергирования и центрифугирования ОНТ образца. Он используется как мера хиральности контроля, а не общей чистоты. Измерение поглощения при определенной длине волны до и после центрифугирования дает меру дисперсности ОУН .

О Sigma Aldrich

Sigma-Aldrich ® является одним из ведущих высокотехнологичных компаний. Благодаря нашим материалам химии центров передового опыта в области исследований и производства мы разрабатываем передовые, позволяя материалы для микро / наноэлектронике, альтернативной энергии, отображение / оптоэлектроники, нанотехнологий и связанных с ними науки о материалах и инженерных приложений. Специальности включают ALD прекурсоров, ультра-высокой чистоты неорганических галогенидов, материалов топливных элементов, электронных класса красителей, специальность мономеров и цГМФ класса полимеров.

Источник: Sigma-Aldrich и юго-западе нанотехнологий, с существенным вопросам, Vol. 4 № 1.

Для получения дополнительной информации на этот источник пожалуйста, посетите Sigma Aldrich