Подтверждена полная возможность использования графенов и унт в качестве чувствительных элементов сенсоров

Индийский учёный N.Varghese и его сотрудники совершили опыт показывающий селективность сотрудничества молекул с поверхностью графенов и углеродных нанотрубок.

Как мы знаем, присоединение функциональных групп к поверхности углеродной нанотрубки (УНТ) либо графена сопровождается трансформацией электронной структуры объекта. Это обусловлено явлением передачи электронного заряда при образовании химической связи. Если передача заряда происходит от присоединенного радикала к гексагональной поверхности УНТ либо графена, указанный радикал есть донором, в противоположном случае он акцептор.

Влияние присоединенных радикалов на электронную структуру поверхности наноуглерода воображает неоднозначный интерес. С одной стороны, это явление открывает возможность направленного действия на электронные особенности разглядываемых объектов, что в принципе разрешает приобретать полупроводниковые структуры с заданными электронными чертями. Иначе, указанное явление возможно положено в базу работы чувствительных миниатюрных сенсоров, электрические характеристики которых изменяются в следствии присоединения молекул разного сорта.

Рис. 1. Формирование нанотрубок

Серьёзным параметром, характеризующим сотрудничество присоединенных молекул с поверхностью, есть энергия либо теплота сотрудничества. В работе индийского учёного N.Varghese, выполненной сравнительно не так давно в Indian Institute of Science, (г. Бангалор, Индия) способом изотермического калориметрического титрования измерены теплоты реакции присоединения некоторых донорных и акцепторных молекул к графену и УНТ.

Применяли образцы графенов, полученные способами: термическим расслоением окисленного графита (EG), термическим разложением графита в дуговом разряде водорода (HG). Указанные образцы содержали 3–4 и 5–6 слоев и характеризовались величиной удельной поверхности ~1100 и ~400 м2/г, соответственно. Применяемые в опыте однослойные УНТ приобретали в дуговом разряде с графитовыми электродами и очищали обработкой водородом и кислотой.

Наровне с этим были синтезированы однослойные УНТ, владеющие в основном железными особенностями, для чего над катализатором Ni + Y2O3 пропускали насыщенный пентакарбонилом железа Fe(CO)5. поток гелия.

Для измерения теплот присоединения суспензию, содержащую графен либо УНТ в толуоле (1 мг/мл), смешивали с 10 мкл раствора (концентрация 10 мМ) тетрацианоэтилена (TCNE), тетрацианохинодиметана (TCNQ), тетратиафульвалена (TTF) либо N,N-диметил парафенилендиамина (DMPD) в толуоле.

Табл. 1. Измеренные размеры теплоты реакции присоединения молекул к поверхности графена либо нанотрубки, ккал/моль

Результаты измерений приведены в таблице. Большие различия в величине этого параметра, характеризующего разные молекулы, показывает на селективный темперамент реакции присоединения исследуемых молекул к поверхности графенов и УНТ. Это подтверждает возможность применения графенов и УНТ в качестве чувствительных элементов сенсоров.

Случайные записи:

• Концерн радиоэлектронные технологии» (крэт) перешел на использование отечественной элементной базы
• Фз-94 поправят по существу

Grafen — materiał, który da nam rewolucję | Słowo na sobotę #21

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Электропроводность графенов растет с увеличением числа дефектов

  Последние изучения опровергли теорию о том, что электропроводность совершенных графенов превышает электропроводность графенов с настоящей структурой….

• Нанорельеф повысит активность топливных элементов

  Электроды с особенной структурой поверхности смогут удвоить эффективность экологически чистых электрохимических источников энергии, информируют…

• Половинки молекул фуллерена могут стать элементами схем молекулярной электроники

  20010,0,3500, Что будет, если взять молекулу фуллерена C60 и разрезать ее пополам словно арбуз? То, что получится в результате такого действия, называется…

• Графеновое покрытие элементов теплообменников и пароконденсаторов позволит увеличить эффективность тепловых электростанций

  На данный момент достаточно большая часть от общего количества электроэнергии, вырабатываемой на всем земном шаре, приходится на долю тепловых…