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

 

Ещё немного про звезды...
Ещё немного про звезды...

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоится онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

2019-nCoV: очередной коронованный убийца?
Анна Петренко
В статье рассказывается о коронавирусе 2019-nCoV — что мы знаем сегодня. А ведущие международные научные издательства предоставляют бесплатный доступ к новым статьям, посвященных изучению коронавируса

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.