Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

VIII Всероссийская Интернет - олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее"

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

Химия (7-11 класс): 04. Графеновые ленты

Группа европейских ученых предложила оригинальный подход к созданию графеновых лент длиной 20-60 нм методом «снизу вверх» (от простого к сложному). Сначала на золотую фольгу наносятся молекулы мономерного соединения (1), которые при дальнейшем нагревании отщепляют галоген с образованием стабилизированных поверхностью бирадикалов (рис. 1). Перемещаясь по поверхности, эти радикалы последовательно объединяются в ленту полимера (2), которая при последующем нагревании до 400°C дегидрируется с образованием графеновой ленты (3). При этом на краях такой ленты остаются атомы водорода, защищающие краевые углеродные атомы от окисления кислородом воздуха.

Рис. 1. Реакции, протекающие при синтезе графеновых лент.

1. Оцените ширину графеновой ленты D (рис. 1), если длина C-C связи равна 0,14 нм. Являются ли эти ленты нанообъектами? Напишите химическую формулу получившегося полимера. (1 балл)

2. В чем преимущество таких графеновых нанолент перед нанолентами, полученными «от сложного к простому» (например, фотолитографией из графена)? (1 балл)

3. Графеновые ленты на практике также можно получать мягким окислительным продольным «расстегиванием» углеродных нанотрубок. Почему такой метод не рассматривается для получения графеновых лент с шириной близкой к D? (0,5 балла)

4. Исходя из структуры полимеров 2 и 3, объясните профили высот (рис. 2а) для этих полимеров, если найденный по СТМ изображению период полимера 2 (L на рис. 2б) составляет 0,86 нм. (2 балла)

Рис. 2 а) Профили высот полимеров 3 и 2 вдоль оси x (расположение оси показано стрелками на СТМ изображениях); б) увеличенное СТМ изображение полимера 2.

Рис. 3. Иллюстрации а) - в) к вопросу 5; г) к вопросу 6; д) к вопросу 7.

5. Как несложно увидеть по рис. 3 (а, в), получить ленты шириной в 3, 5 … 2n+1 шестиугольных циклов довольно просто. Нарисуйте структуру исходного реагента для получения графеновой ленты шириной в 4 шестиугольных цикла (рис. 3б), если его молекула без учета атомов брома обладает высокой симметрией. (1,5 балла)

6. Какую ширину (в нм) и форму будет иметь графеновая лента, полученная из реагента г) (рис. 3г)? (2 балла)

7. Что получится, если в описанной методике в наносимый на подложку мономер г) (рис. 3г) добавить небольшое количество соединения д) (рис. 3д)? (1 балл)

8. Где могут найти применение такие графеновые ленты? (1 балл)

 

Прикрепленные файлы:
04.pdf (216.93 Кб.)

 



Решение

Тодорокит
Тодорокит

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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.



 
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.