تبلیغات
نانوتکنولوژی - روش جدیدی برای تولید نانوروبان‌های گرافنی
شنبه 15 مرداد 1390  03:24 ق.ظ    ویرایش: - -

یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی برای تولید نوارهایی از گرافن معروف به نانوروبان‌ها روش جدیدی ارائه کرده است. آنها با استفاده از هیدروژن، بازشدن نانولوله‌های کربنی تک‌جداره را تحت کنترل درآورده‌اند. این روش همچنین برای تولید نانوروبان‌های گرافان (نسخه اصلاح‌شده و نویدبخشی از گرافن) راهی باز می‌کند.

با ساخت گرافن به شکل نوارهایی با پهنای متغیر، معروف به نانوروبان‌ها، این امکان وجود دارد که خواص گرافن را بطور قابل‌توجهی بهبود داد. یکی از روش‌های تولید نانوروبان‌ها، بازکردن نانولوله‌های کربنی با استفاده از عملیات اکسیژنی است. با این حال این روش باعث باقی ماندن اتم‌های اکسیژن روی گوشه‌های نانوروبان‌ها می‌شود که همیشه مطلوب نیستند.



گروه تحقیقاتی مذکور در این مطالعه نشان داده است که این امکان نیز وجود دارد که نانولوله‌های کربنی تک‌جداره را با استفاده از یک واکنش با هیدروژن مولکولی باز کرد. نانوروبان‌های تولید شده با این روش اتم‌های هیدروژن روی گوشه‌هایشان خواهند داشت و این می‌تواند برای بعضی از کاربردها مزیتی باشد. آلکساندر تالیزین، فیزیک‌دان دانشگاه اوما در سوئد، یکی از این محققان و کسی که سال‌ها در زمینه چگونگی واکنش‌های هیدروژن با فولرین‌ها تحقیق کرده است، می‌گوید: اصلاح نانولوله‌های کربنی با هیدروژن توسعه منطقی تحقیق قبلی‌مان بود. تجربه‌های قبلی‌مان کمک بزرگی به این کار کرده است.

نانولوله‌ها بوسیله کلاهک‌های نیمه‌کروی که شبیه نصفه‌های فولرین هستند، بسته می‌شوند. این محققان قبلا نشان داده‌اند که مولکول‌های فولرین را می‌توان بوسیله هیدروژناسیون بسیار قوی به طور کامل تخریب کرد. بنابراین، آنها برای کلاهک‌های انتهایی نانولوله‌ها نتایج مشابهی انتظار داشتند و سعی کردند که با استفاده از از هیدروژناسیون نانولوله‌ها را باز کنند. محققان مذکور این اثر را در نتایج خود واقعا دیدند و اثرات مهیج دیگری نیز مشاهده کردند.

جالب‌ترین نتیجه این بود که بعضی از نانولوله‌های کربنی درنتیجه واکنش با هیدروژن بصورت نانوروبان‌های گرافنی باز شدند. نکته جالب دیگر این است که در اکثر موارد باز شدن نانولوله با هیدروژن متصل به دیواره‌های کناری می‌تواند منجر به تولید گرافن هیدروژن‌دار شده (گرافان) شود. تاکنون تلاش می‌شد که گرافان بوسیله واکنش هیدروژن با گرافن تولید شود. به نظر می‌رسد که روش مرسوم تولید گرافان بسیار مشکل باشد، بویژه اگر گرافن روی بستری باشد و فقط یک طرف آن برای واکنش قابل‌دسترسی باشد. با این حال، هیدروژن خیلی آسان‌تر با سطح منحنی‌شکل نانولوله‌های کربنی واکنش می‌دهد.

جزئیات نتایج این کار تحقیقاتی در مجله‌ی ACS Nano منتشر شده است.

   


نظرات()   

نانوتکنولوژی