1 / 22

Nano csövek kémiai módosítása

Nano csövek kémiai módosítása. Kováts Éva kovatse@szfki.hu MTA SzFKI Szén Nanocsövek Tanuló Szeminárium 2004. november 22. Tartalom. Motiváció Reaktivitás Tisztítás, oldás R eakciótípus ok, példák. Motiváció. Nehéz kezelés, mert Kötegekbe állnak össze a csövek

lane
Download Presentation

Nano csövek kémiai módosítása

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nanocsövek kémiai módosítása Kováts Éva kovatse@szfki.hu MTA SzFKI Szén Nanocsövek Tanuló Szeminárium 2004. november 22.

  2. Tartalom • Motiváció • Reaktivitás • Tisztítás, oldás • Reakciótípusok, példák

  3. Motiváció Nehéz kezelés, mert • Kötegekbe állnak össze a csövek • Az előállítási módszertől függően különböző szennyezőket tartalmaznak (fémkatalizátor, szén nanorészecskék, amorf szén...) • Rossz oldhatóság • Kis reaktivitás Cél: • Tisztítás • Feloldás - oldatba vitel • Funkcionalizálás segítségével változtatni a tulajdonságokat

  4. Elektronszerkezet és reaktivitás kapcsolata • Piramidalizációs szög • Nem teljesen párhuzamos -pályák Grafit < Nanocső < Fullerén Acc. Chem. Res., 35, 1105 (2002)

  5. Tisztítás • Oxidáció • Flokkuláció és szelektív ülepítés • Szűrés • Méret-kizárásos kromatográfia • Szerves polimerekkel szelektív reakció • Besugárzás mikrohullámmal

  6. Diszpergálás • Erősen poláris oldószerekben : N,N-dimetilformamid (DMF), N-metilpirrolidon, hexametilfoszforamid (HMPA) • HiPco SWNT: 1,2-ortodiklórbenzolban (ODCB) • Felületaktív anyagok segítségével • Triton-x, SDS

  7. Funkcionalizálás Hely szerint • Végződéseken és hibahelyeken  reakciók mint fulleréneknél • Oldalfalon Reakciótípus szerint • Oxidatív • Reduktív • Gyökös • Nemkovalens exohedrális • Nemkovalens endohedrális

  8. Nemkovalens exohedrális funkcionalizálás • Aromás molekulákkal1 • Polimerekkel • Poly(m-phenylene-co-2,5-diocloxy-p-phenylenevinylene (PmPV) • Polyvinylpirrolidone (PVP) • Polystyrenesulfonate (PSS) JACS, 123, 3838 (2001)

  9. Oxidáció Grafit: • Fluorid, oxid Nanocső: • Erélyes oxidáció savakkal • Halogénezés • Ozonolízis

  10. Főzés tömény savakban(cc. HNO3, H2SO4) • Előny: • a szennyezőket is oxidálja, • kinyitja a csöveket • tovább funkcionálható • Hátrány: • roncsolja a nanocsöveket is  anyagveszteség

  11. Halogénezés • Közvetlen fluorozás1: elemi fluorgázzal, 150 – 600 oC Elektronszerkezet megváltozik: szigetelő lesz Hidrazinnal kezelve lejön a fluor • Bróm2, jód3: dópolás 1: Chem. Phys. Lett., 296, 188 (1998) 2: Science, 282, 95 (1998) 3: Phys. Rev. Lett., 84, 4621 (2000)

  12. Ozonolízis • -78 oC-on ozodid képződik • Reagenstől függően → karbonsav, észter, keton, aldehid, alkohol J. Phys. Chem. B, 106, 12144 (2002)

  13. Reduktív funkcionalizálás: Birch reakció Li + nNH3 Li+ + e-(NH3)n e-(NH3)n + C  nNH3 + C- C- + CH3OH  CH + CH3O- C- + CH3OH  C + CH3O- + 1/2H2 e-(NH3)n + CH3OH  nNH3 + CH3O- + 1/2H2 J. Phys. Chem. B, 105, 7938 (2001) Nano Letters, 4, 1257 (2004)

  14. Gyökös reakciók - fotokémia Angew. Chem. Int. Ed. 40, 4002 (2001)

  15. Gyökös reakciók – termikus gyökkeltés New Journal of Physics, 5, 120.1 (2003) Szerves peroxidok → széngyök + CO2 R: CH3(CH2)10 2,9% R: fenil 6,1%

  16. Reakció karbénekkel JACS, 125, 14893 (2003)

  17. Reakció karbénekkel Angew. Chem. Int. Ed., 40, 4002 (2001)

  18. Reakció nitrénekkel Angew. Chem. Int. Ed., 40, 4002 (2001)

  19. 1,3-dipoláris cikloaddíció Oldható a legtöbb szerves oldószerben – akár 50mg/ml JACS,124, 760 (2002)

  20. Reakció diazóniumsókkal Science 301, 1519 (2003)

  21. Endohedrális nemkovalens funkcionalizálás Nature Materials, 2, 683 (2003)

  22. Dópolás Acc. Chem. Res., 35, 1079 (2002)

More Related