Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Микрофотография высокого разрешения ОСУНТ (3,3) внутри ОСУНТ (12,3)и схематическая модель такой структуры.

Нанотрубки-малыши

Ключевые слова:  нанотрубки, периодика

Опубликовал(а):  Зайцев Дмитрий Дмитриевич

02 февраля 2008

С тех пор, как было теоретически предсказано, что наименьший возможный диаметр одностенной углеродной нанотрубки (ОСУНТ) составляет около 0,4 нм, было предпринято немало попыток получения и исследования атомной структуры подобной нанотрубки. Однако диаметр трубки определялся как расстояние между двумя темными линиями, ассоциирующимися со стенками ОСУНТ, на микрофотографиях, полученных с помощью ПЭМ высокого разрешения. Оказалось, что такой метод дает систематическую погрешность, приводящую к занижению радиуса, доходящему до 30% его реального значения.

Японские ученые из Научно-Исследовательского Центра Современных Углеродных Материалов (Research Center for Advanced Carbon Materials, Japan) синтезировали самые маленькие ОСУНТ пиролизом ферроцена в массиве имеющихся в продаже ОСУНТ. Сначала нанотрубки отжигали в течение часа при 723 К на воздухе для того, чтобы открыть их концы, затем они помещались в атмосферу ферроцена, после чего подвергались термообработке. Трубки промывали спиртом до тех пор, пока он не оставался прозрачным, затем отжигали при 1273 К и давлении 10-3 Па в течение суток. Полученные образцы представляли собой массивы двустенных углеродных нанотрубок (выход ~20%), внутренняя трубка которых имела диаметр около 0,4 нм. Такой метод синтеза был выбран в связи с тем, что свободностоящие ОСУНТ мельчайшего диаметра неустойчивы под пучком электронов и в атмосфере кислорода, в то время как находясь внутри более крупных ОСУНТ они надежно защищены. Для определения размера и атомной структуры трубок использовался современный ПЭМ высокого разрешения с коррекцией аберраций, позволяющий уменьшить делокализационный эффект и достигающий разрешения 0,14 нм при ускоряющем напряжении 120 кВ. Используя такую технологию становится возможным достоверно визуализировать углеродную структуру нанотрубки, а, следовательно, и безошибочно определить ее размер и хиральный индекс.

Размер внутренней нанотрубки оказался четко связан с размером исходных ОСУНТ: наименьшие трубки (3,3) диаметром ~0,4 нм были получены в ОСУНТ с d=1,1 нм. Также были синтезированы внутренние ОСУНТ (5,5), имеющие диаметр 0,68 нм, внутри более крупных ОСУНТ. Расстояние между внешней и внутренней трубками в образце с диаметрами 0,4/1,1 нм постоянно и составляет 0,34 нм, в то время как в случае более крупных нанотрубок оно колеблется в пределах 0,36-0,4 нм. Это свидетельствует о том, что мельчайшие ОСУНТ сильнее взаимодействуют с содержащими их нанотрубками.

Внутренние ОСУНТ тоже оказываются закрытыми, при этом нанотрубкам с определенными хиральными индексами соответствуют различные структуры крышек. ОСУНТ (3,3) закрыты половинами додекаэдра, мельчайшего фуллерена С20, а (5.5) – половинами С60. Таким образом, впервые была доказана взаимосвязь между мельчайшими ОСУНТ и мельчайшими фуллеренами.

Работа Smallest Carbon Nanotube Assigned with Atomic Resolution Accurasy опубликована в Nano Letters (DOI: 10.1021/nl072396j).


Источник: Nano Letters



Комментарии
Все конечно хорошо...НО! как можно проводить следующие рассуждения: "Расстояние между внешней и внутренней трубками в образце с диаметрами 0,4/1,1 нм постоянно и составляет 0,34 нм, в то время как в случае более крупных нанотрубок оно колеблется в пределах 0,36-0,4 нм", если разрешение этого самого ПЭМ максимум (опять же в этом опусе указано) - 0.14 нм??? Ведь различие между 0.3 и 0.4 нм - уже за гранью разрешающей способности прибора...
Еняшин Андрей Николаевич, 04 февраля 2008 08:43 
7 лет назад была опубликована статья "The smallest Carbon Nanotube", Nature, Vol. 408, P. 50, тоже о (3,3) трубке
Dusha, 04 февраля 2008 13:11 
<если разрешение этого самого ПЭМ максимум (опять же в этом опусе указано) - 0.14 нм??? Ведь различие между 0.3 и 0.4 нм - уже за гранью разрешающей способности прибора...>
Разрешение и точность измерения есть две большие разницы, извините.
Положение пика можно определить с точностью намного превосходящей его ширину. На этом вся спектроскопия основана, извините.
Точность определения положения атомной колонки в электронной микроскопии составляет порядка 0.01нм и определяется в основном отношением сигнал/шум.
Статья 7-летней давности в Nature - это чистой воды профанация, в одном случае за тонкую трубку выдаются эффекты делокализации изображения, во втором - графитные листы в профиль. Японцы вообще большие любители заявлять о своих рекордах. В частности Iijima, автор последней статьи. Как правило, для того, чтобы утверждать то, что они утверждают в своих статьях, нужна очень богатая фантазия

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Капля L-валина
Капля L-валина

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



новые демотиваторы
 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.