Carbon nanotube peapods - insertion of C₆₀ into multi-wall carbon nanotubes

• Autorzy: Scharff P. , Fröhlich T. , Osswald S. , Ritter U.

Warianty tytułu

PL

Węglowe struktury strąka grochu - wypełnianie wielościennych nanorurek węglowych molekułami C₆₀

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

With the discovery of the fullerenes and carbon nanotubes. carbon science had a remarkable renaissance: Discrete spherical carbon molecules, being soluble in many conventional organic solvents, offered a broad variety of possible reactions to the chemists, whereas the nanotubes stand out because of their unique physical properties. A unique possibility for an endo-hedral functionalisation of nanotubes is to encapsulate fullerenes inside, as was first done with C₆₀ in single-wall carbon nanotubes. For the first time the insertion of fullerenes (C₆₀) into MWCNTs, which were obtained as cathode deposit in the arc vaporisation process of graphite, were described. High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) for determination of C₆₀ inside of MWCNTs was used. The diffusion of C₆₀only takes place through open tube ends and therefore an effective opening of MWCNTs is a precondition. Removal of the caps via a treatment with concentrated nitric acid was achieved. Generally, there are two kinds of arrangements of the fullerene insight the nanotubes depending on the inner tube diameter.

PL

Sferoidalne molekuły węgla, które dają się rozpuszczać w wielu rozpuszczalnikach organicznych, pozwalają chemikom przeprowadzać wiele interesujących reakcji chemicznych. W tej klasie molekuł, ze wzglądu na unikalne właściwości fizyczne, wyróżniająsięnanorurki. Szczególne możliwości funkcjonalizacji endohedralnej nanorurek daje umieszczanie wewnątrz nich fullerenów, Reakcję takąudało się przeprowadzić po raz pierwszy dlajednościennych nanorurek węglowych. W opisywanym przez autorów eksperymencie pierwszy raz udało sic umieścić fullereny C₆₀wewnątrz nanorurek wielościennych uzyskiwanych jako odklad katodowy podczas odparowywania grafitu w łuku węglowym. Obecność C₆₀ wewnątrz nanorurek wielościennych była stwierdzona na podstawie analizy obrazów transmisyjnej mikroskopii elektronowej wysokiej rozdzielczości.Molekuły C₆₀ mogą wnikać do wnętrza nanorurek jedynie po uprzednim otwarciu ich zakończeń. Zakończenia te usuwane były poprzez trawienie w stężonym kwasie azotowym. Stwierdzono, że w ogólności występują dwa rodzaje ułożenia fullerenów wewnątrz nanorurek. Zależą one od średnicy wewnętrznej nanorurek.

Słowa kluczowe

EN

multiwall carbon nanotubes; fullerenes; high resolution transmission electron microscopy

PL

nanorurka węglowa wielościenna; fulleren; mikroskopia elektronowa transmisyjna

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2005
• Tom: Nr 4
• Strony: 224--227
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Scharff P.

• Institut of Physics, Technische Universität Ilmenau, Germany

autor

Fröhlich T.

• Institut of Physics, Technische Universität Ilmenau, Germany

autor

Osswald S.

• Institut of Physics, Technische Universität Ilmenau, Germany

autor

Ritter U.

• Institut of Physics, Technische Universität Ilmenau, Germany

Bibliografia

• 1. Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley Nature, 1985, vol. 318, p. 162.
• 2. Iijima S., Nature, 1991, vol. 354, p. 56.
• 3. Iijima S., Ichihashi T., Nature, 1993, vol. 363, p. 603.
• 4. Pietzak B., Waiblinger M., Almeida Murphy T., Weidinger A., Höhne M., Dietl E., Hirsch A., in Proc. ICAM’97, Symposium A, Strasbourg, 1997.
• 5. Smith B.W., Monthioux M., Luzzi D.E., Nature, 1998, vol. 396, p. 323.
• 6. Hornbaker D. J., Kahng S.-J., Misra S., Smith B. W., Johnson A. T., Mele E. J., Luzzi D. E., Yazdani A., Science, 2002, vol. 295, p. 828.
• 7. Ajayan P.M., Ebbesen T.W., Ichihashi T., Iijima S., Tanigaki K., Hiura H., Nature, 1993, vol. 362, p. 522.
• 8. Flahaut E., Peigney A., Laurent C., Rousset A., Journal of Materials Chemistry, 2000, nr 10, p. 249.
• 9. Gajewski S., Maneck H. F., Knoll U., Neubert D., Dorfel T., Mach R., Strauss B., Friedrich J. F., Diamond and Related Materials, 2003, nr 12, p. 816.
• 10. Li W. Z.. Wen J. G., Sennett M., Ren Z. F., Chemical Physics Letters, 2003, vol. 368, p. 299.
• 11. Bandow S., Takizawa M., Hirahara L., Yudasaka M., Iijima S., Chemical Physics Letters, 2001, vol. 337, p. 48.
• 12. Osswald S., Diploma thesis, TU-Ilmenau, 2005.
• 13. Tsang S.C., Chen Y.K., Harris P.J.F., Green M.L.H., Nature, 1994, vol.372, p. 159.
• 14. Smith B.W., Luzzi D.E., Chem. Phys. Lett., 2000, vol. 321, p. 169.
• 15. Mickelson W., Aloni S., Han W.-Q., Cumings J., Zettl A., Science, 2003, vol. 300, p. 467.
• 16. Kataura H., Maniwa Y., Kodama T., Kikuchi K., Hirahara K., Suenaga K., in: ICPS Conference Proceedings, 2000, p. 1609.
• 17. Hodak M., Girifalco L.A., Phys. Rev. B, 2003, vol. 67, p. 075419.