21:37
Синтез алмазоподобной углеродной нановолокнистой пленки

Международная группа исследователей под руководством выдающегося профессора родни С. Руоффа (химический факультет) из Центра многомерных углеродных материалов (CMCM) Института фундаментальных наук (IBS) при UNIST синтезировала пленку, состоящую из плотно упакованных алмазоподобных углеродных нановолокон. Как описано в недавней статье опубликованной в журнале ACS Nano исследователи отметили, что новый углеродный материал имеет высокую концентрацию четырехвалентно связанных углеродов (алмазоподобные нановолокна имеют много атомов с с четырьмя другими атомами, связанными с ними; это также называется "sp3-связанным углеродом").

"Алмазоподобные углеродные нановолоконные пленки были синтезированы путем нагрева наночастиц меди диаметром несколько нанометров на подложке в газах ацетилена и водорода", - говорит Ки Хан Ли. "Синтезированные волокна были очень плотными и образовывали пленку. Эти плотно упакованные нановолокна также могут быть разделены в виде порошка, что потенциально может расширить их применение."

В этом исследовании команда смогла определить параметры, влияющие на плотность упаковки нановолокон, а именно концентрацию водорода и размер катализатора наночастиц меди. Плотность упаковки можно было значительно увеличить, регулируя эти параметры, что приводило к образованию выпуклой пленки.

Различных методов, таких как рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, полупроводниковые ЯМР, элементного анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния света элементного состава и химической связи строение в этих алмазоподобных нановолокон, и оказалось, что с SP3-связанных атомов углерода (с пакетом обновления SP3: SP2 углеродных атома коэффициент примерно 2) преобладают (с SP2-связанного с атомами крепятся тремя другими атомами, а не четыре, как в графене и графите, в то время как в алмазе, все с атомов являются "sp3-скрепленными"). Содержание водорода в нановолокнах около 25-50 атомных% определяли с помощью комбинационной спектроскопии и элементного анализа.

"Благодаря высокому содержанию углерода sp3 этот материал отличается от других углеродных нановолокон, выращиваемых паром, включая нанотрубки, которые в основном состоят из сложенных слоев графена, и углеродные нанопокрытия, которые имеют соотношение углерода sp3: sp2 около 0,25", - объясняет Сун Хва Ли.

Были определены удельное электрическое сопротивление (1,2 ± 0,1 × 106 ом см—это электроизоляция), плотность (2,5 ± 0,2 г см-3; плотность алмаза 3,5 г см-3), площадь поверхности (28 ± 0,7 м2 г-1), химическая инертность и смачиваемость по отношению к различным жидкостям. Эти свойства были аналогичны или "лучше", чем большинство алмазоподобных углеродных пленок, о которых сообщалось, но механические свойства этой алмазоподобной углеродной нановолоконной пленки оказались совершенно иными , чем у обычных непрерывных алмазоподобных углеродных пленок, потому что она состоит из нановолокон.

"Мы открыли новую форму углерода, и можно было бы ожидать, что наша работа вдохновит других на дальнейшие исследования по этому пути", - сказал уважаемый профессор Руофф. "Помимо всего прочего, мы занимаемся фундаментальной наукой о новых углеродных материалах, и мы заинтересованы в том, чтобы в конечном итоге получить чистые алмазные волокна, наряду с дальнейшими исследованиями этого типа алмазоподобных углеродных нановолокон."

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Редкий магнетизм обнаружен в самом сильном материале в мире


Цифровая идентификация: новая схема Великобритании рискует повториться из-за разногласий по ID-картам


Наполовину самец, наполовину самка певчей птицы, обнаруженной в Пенсильвании

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 60 | Добавил: admin | Теги: нановолокно, наночастиц меди, IBS, Синтез алмазоподобной углеродной на, ACS, элементный анализ, UNIST, CMCM, атом | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar