ФУЛЛЕРЕНЫ И НАНОТРУБКИ

Открытые 12 лет назад новые модификации углерода фуллерены, однослойные и многослойные нанотрубки представляют значительный интерес для различных областей науки и техники. [c.114]

Химики изучили несколько путей для преодоления указанного недостатка. Одним из перспективных направлений оказалось нековалентное связывание поверхности нанотрубок с макромолекулами. Найдено, что обработка синтетическими полимерами сообщает нанотрубкам растворимость в органических растворителях и заметно меняет их химические свойства. А обработка нанотрубок одним из природных полимеров - крахмалом (а точнее, его комплексом с иодом) - позволяет получать нанотрубки (как и фуллерены), растворимые воде. Такие растворы стабильны в течение нескольких недель. Добавление в раствор амилоглюкозидазы -фермента, гидролизующего крахмал, - ведет к осаждению нанотрубок уже через 10 мин. [c.409]

Именно этот метод был пионерским в получении фуллеренов. Применяется неодимовый лазер с длительностью импульса 8 не и активным пятном на графитовом стержне — 1,6 мм. Продукты термического распыления графита уносятся из горячей области вместе с буферным газом и осаждаются на водоохлаждаемой поверхности медного коллектора. Эти продукты включают фуллерены, наночастицы графита и углеродные нанотрубки (однослойные и многослойные). Характеристики УНТ чувствительны к параметрам лазерного облучения, в частности, к длительности и интенсивности лазерного импульса, что позволяет синтезировать нанотрубки с заданными структурными свойствами. Недостатком метода следует считать его невысокую производительность. Возможно также применение вместо лазера сфокусированного солнечного излучения. [c.38]

Фуллерены, как и коллоидные кластеры, проявляют ярко выраженные свойства организации и самоорганизации. Это связано с возможностью их получения монодисперсного размера, сферической формы и возможностью варьирования различного рода взаимодействий для организации фуллеренов. Организация и самоорганизация возможна в жидкой и твердой фазах, при этом получаются структуры, обладающие трехмерной организацией. Двумерные структуры менее подвержены организации, зато одномерные организованные структуры на основе углерода — углеродные нанотрубки (УНТ) — хорошо известны и активно исследуются как уникальные объекты, обладающие, например, одномерной проводимостью, или как объекты наноматериалов и нанотехнологии. Данная глава включает два вида углеродных высокоорганизованных структур — трехмерных фуллеритов и одномерных — УНТ. [c.367]

Идеальная нанотрубка, естественно, не образует швов при сворачивании и заканчивается полусферами фуллерена, которые кроме шестиугольников включают пять пятиугольников. [c.373]

Одной из важнейших задач современной физики твердого тела является поиск новых конструкционных и специальных функциональных материалов, к каковым относятся различные углеродные матфиалы, широко используемые в технике и промышленности. Эффективным методом получения новых структур различных материалов с требуемыми свойствами является обработка их высоким статическим давлением и температурой в сочетании с большими сдвиговыми деформациями, а также методы динамических давлений. Углеродные системы отличаются очень большим разнообразием структур благодаря возможности различных типов межатомных связей. Помимо традиционных структур типа графита и алмаза в последние десять лет активно исследуются новые аллотропные формы углерода - фуллерены, нанотрубки, онионы и т.п. Они обладают рядом уникальных свойств, в том числе способностью к формированию новых кристаллических и аморфных структур с уникальными механическими характеристиками. [c.20]

Фуллерены. нанотрубки и другие похожие модификации полу шли общее название - углеродные каркасные структуры. Они представляют собой большие (а иногда и гигантские ). юлеку лы, состоящие исключительно из ато юв углерода. Главная особенность этих юлекул - это их каркасная ( юрма они вьюлядят как замкнутые, пустые внутри "оболочки". [c.174]

Фуллеренам родственны нанотрубки (папоШЬез) - еще одна новая модификация углерода. Нанотрубка представляет собой структуру, образованную свернутым углеродным листом . Этот углеродный лист необычен по своей структуре. Он соткан из бензольных колец в некоторой мере подобно тому, что мы видели в структуре фуллерена. Нанотрубки имеют, однако, цилиндрическую форму. Вследствие высокой упорядоченности атомов углерода в структуре нанотрубки этот материал оказывается по крайней мере в 100 раз прочнее стали. [c.409]

В связи с открытием в последнее десятилетие новых форм углерода, таких как фуллерены и нанотрубки, спрос на рафинированные углеграфитовые материалы может возрасти. На выход и структуру фуллеренов и нанотрубок влияет много факторов, в том числе и чистота используемых углефафитовых электродов, о чем свидельтельствует предварительные результаты исследований в этом направлении. [c.104]

Удивительна история открытия фуллеренов, названных так в честь архитектора Бакминстера Фуллера, прославившегося созданием " купольных конструкций из пяти- и шестиугольников. Фуллерены появились на кончике пера теоретиков Японии и России в конце 60-х годов, и только через 15 лет они впервые были обнаружены экспериментально, а способ их получения в микроскопических количествах был предложен спустя еще пять лет - в 1990 году. Именно с этого момента, когда фуллерены стали доступны широкому кругу исследователей, начался так называемый фуллереновый бум , связанный с изучением уникальных физических и химических свойств фуллеренов, а также их линейных аналогов - нанотрубок - углеродных кластеров с диаметром около десяти ангстрем й длиной, в тысячи раз превышающей их диаметр. Интересно отметить, что и первые работы по нанотрубкам были также выполнены учеными Японии и России. [c.107]

В конце двадцатого столетия на основе новых аллотропических модификаций углерода, таких как фуллерены и углеродные нанотрубки, начинают создавать принципиально новые типы УУКК, которые можно отнести к углеродным наноко.мпозитам. [c.161]

Необходимо отметить, что нанометровые объекты хорошо известны с прошлого и позапрошлого века, как, например, коллоиды или гетерогенные катализаторы, включающие наночастицы на поверхности носителей. Однако в последнее десятилетие двадцатого века произошло выделение таких понятий, как нанокластер, наноструктура, и связанных с ними явлений в отдельную область физико-химии. Это произошло главным образом в результате значительного прогресса в получении и исследовании нанообъектов, возникновении новых наноматериалов, нанотехнологий и наноустройств. Синтезированы новые гигантские нанокластеры ряда металлов, фуллерены и углеродные нанотрубки, многие наноструктуры на их основе и на основе супрамолекулярных гибридных органических и неорганических полимеров и т.д. Достигнут замечательный прогресс в методах наблюдения и изучения свойств нанокластеров и наноструктур, связанный с развитием туннельной и сканирующей микроскопии, рентгеновских и оптических методов с использованием синхротронного излучения, оптической лазерной спектроскопии, радиочастотной спектроскопии, мессбауэровской спектроскопии и т. д. [c.9]

Двенадцатая глава посвящена структуре и свойствам новых нанообъектов — фуллеритам и углеродным нанотрубкам. Фуллерены используются как строительный материал для создания различного рода наноструктур, например фуллеритов — полимерных фуллеренов. Фуллериты обладают рядом перспективных электропроводящих и магнитных свойств. Углеродные нанотрубки представляют собой нанообъект типа нанопроволоки, который, собственно, нано только в двух измерения, а в третьем — представляет собой микро объект. Размер и вид однослойных и многослойных нанотрубок может варьироваться, например, за счет состава катализатора и связан с типом проводимости нанотрубок — металлической или полупроводниковой. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология