Энциклопедический словарь нанотехнологий - неорганические нанотрубки

неорганические нанотрубки Термин на английском

inorganic nanotubesСинонимы

нанотубулены, неуглеродные нанотрубки, нанотубулярные структурыАббревиатуры

Связанные термины

биомиметические наноматериалы, углеродные нанотрубкиОпределение

полые квазиодномерные структуры диаметром от 5 до 100 нм на основе неорганических веществ и материалов.Описание

Первые неуглеродные нанотрубки на основе WS2 были получены в 1992 году [1]. В настоящее время синтезированы нанотрубки на основе оксидов и сульфидов d элементов (WS2, MoS2, TiO2, VOx, CuO, Al2O3, SiO2 и.т.д), а также нитридов (BN).

Неуглеродные нанотрубки могут быть получены с использованием темплатного метода [2], осаждения из газовой фазы, а также в результате гидротермальной обработки [3] и т.д.

C использованием внешнего темплата на основе мезопористого оксида алюминия, поликарбонатных мембран и др. могут быть получены тубулярные структуры различного состава, однако стенка таких нанотрубок не монокристаллична.

С использованием гидротермальной обработки могут быть получены многостенные оксидные и сульфидные нанотрубки, модель образования которых можно представить схемой 3D?2D?1D. Например, трёхмерный кристалл ТiO2, реагируя с раствором щелочи, образует ламинарную двумерную структуру (2D), которая изгибается, чтобы совместить ненасыщенные связи краевых атомов. При дальнейшем закручивании образуется структура в форме свитка или нанотрубка, образованная вставленными друг в друга концентрическими цилиндрами (форма "матрешки"). Обычно продукт представляет собой смесь обеих форм нанотубуленов.

В отличие от углеродных нанотрубок, концы нанотубуленов всегда открыты, что обусловлено механизмом их образования.

Образование нанотубулярных структур может наблюдаться также при анодном окислении ряда металлов в присутствии реагентов, способных к селективному растворению оксидной пленки. После быстрого первоначального образования оксидного слоя на поверхности металла процессы образования оксида и его растворения (травления) начитают протекать с сопоставимой скоростью. При этом наиболее интенсивное травление происходит вблизи дефектов и неоднородностей оксидной пленки; скорость травления оксида на острие образующейся поры также значительно выше, чем в ее устье, что и приводит в результате к образованию системы цилиндрических пор, пронизываающих в ряде случаев оксидную пленку на всю ее толщину.

Неуглеродные нанотрубки в зависимости от их морфологии, удельной поверхности и особенностей кристаллического и электронного строения материала могут использоваться в катализе, в качестве чувствительных элементов сенсорных устройств и в качестве электродных материалов новых химических источников тока [3,4].

• Гольдт Анастасия Евгеньевна, к.х.н.
• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

Разделы

Нанотрубки и нанопроволоки

Искусственные (синтетические) низкоразмерные объекты