Uorganisk nanorør

Et uorganisk nanorør eller non-carbon nanorør ( engelsk  uorganisk nanorør ) er en hul quasi-endimensionel struktur med en diameter på 5 til 100 nm baseret på uorganiske stoffer og materialer.

Beskrivelse

De første ikke-kulstof nanorør baseret på WS 2 blev opnået i 1992. På nuværende tidspunkt er nanorør baseret på oxider og sulfider af d-elementer (WS 2 , MoS 2 , TiO 2 , VO x , CuO, Al 2 O 3 , SiO 2 osv.) og nitrider (BN) blevet syntetiseret.

Ikke-kulstof nanorør kan opnås ved hjælp af skabelonmetoden , dampfasedeposition samt hydrotermisk behandling osv.

Ved at bruge en ekstern skabelon (se fig.) baseret på mesoporøst aluminiumoxid , polycarbonatmembraner osv. kan der opnås rørformede strukturer af forskellige sammensætninger, men væggen af ​​sådanne nanorør er ikke enkeltkrystal .

Ved hjælp af hydrotermisk behandling kan flervæggede oxid- og sulfid-nanorør opnås, hvis dannelsesmodel kan repræsenteres af 3D → 2D → 1D-skemaet. For eksempel danner en tredimensionel TiO 2 - krystal , der reagerer med en alkaliopløsning , en laminær todimensionel struktur (2D), som bøjes for at matche kantatomernes umættede bindinger. Med yderligere vridning dannes en struktur i form af en rulle eller et rør, dannet af koncentriske cylindre indsat i hinanden (" matryoshka "-formen). Typisk er produktet en blanding af begge former for nanotubulener.

I modsætning til kulstof nanorør er enderne af nanotubulener altid åbne, hvilket skyldes mekanismen for deres dannelse.

Dannelsen af ​​nanorørstrukturer kan også observeres under anodisk oxidation (se anodisering ) af en række metaller i nærværelse af reagenser, der er i stand til selektivt at opløse oxidfilmen . Efter den hurtige indledende dannelse af et oxidlag på metaloverfladen begynder oxiddannelsesprocesserne og dets opløsning ( ætsning ) at forløbe med en sammenlignelig hastighed. I dette tilfælde forekommer den mest intense ætsning nær defekter og inhomogeniteter af oxidfilmen; Oxidætsningshastigheden ved spidsen af ​​den pore, der dannes, er også meget højere end ved dens mund, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et system af cylindriske porer, som i nogle tilfælde trænger igennem hele oxidfilmens tykkelse.

Ikke-kulstof nanorør, afhængigt af deres morfologi , specifikke overfladeareal og egenskaber af den krystallinske og elektroniske struktur af materialet, kan bruges i katalyse , som følsomme elementer i sensorenheder og som elektrodematerialer af nye kemiske strømkilder .

Kilder

Links