Uhlíkové nanostruktury

Prezentace na téma: "Uhlíkové nanostruktury"— Transkript prezentace:

1 Uhlíkové nanostruktury
graphen, nanotrubky, nanodiamanty

2 Graphene 100 x mobilita Si balistický transistor 100 GHz procesory
ultrakapacitory materiál r (Wm) Ag, Au, Cu 16 x 10-9 /22 x 10-9 /17 x 10-9 Al 26,5 x 10-9 voda/deion./mořská 8,6 x 105 diamant/grafit/graphene 2,7/650 x 10-9/10-8 Si/Ge 640/0.45

3 Uhlíkové nanotuby Specifické vlastnosti
Chemická reaktivita – zakřivení povrchu = labilizace p-orbitalů Elektrická vodivost – kovové: n=m, n-m = 3k Optická aktivita Mechanická odolnost – axialně vysoký Youngův modul Typy SWCNT DWCNT MWCNT peapods Metody přípravy Obloukový výboj Laserová ablace CVD (MWCNT) V plameni

4 Uhlíkové nanotuby vzdálenost C – C = 1.421 Å primitivní vektory:
a1= (1,0), a2 = (1/2,31/2/2 ) 2n1+ n2 chirální vektor: ch = na1 + ma2 = (n,m) počet C v primitivní buňce: 4/d(n2+ nm+ m2) n = m, n - m = 3k kovové 2n + m = 3k polovodivé, úzký gap

5 Uhlíkové nanotuby chirální vektor: ch = na1 + ma2 = (n,m)
n = m, n - m = 3k kovové 2n + m = 3k polovodivé, úzký gap

6

7 Uhlíkové nanotuby Mechanismus růstu:

8 Uhlíkové nanotuby Hustota modifikací uhlíku
Kolik atomů uhlíku je v 1 cm3 a kolik v 1 nm3 ? Grafit 2,25 g.cm-3 Diamant 3,52 g.cm-3 SWCNT 0,15 - 1,35 g.cm-3 MWCNT 0,60 - 2,00 g.cm-3 amorfní uhlík 2,60 - 2,30 g.cm-3 V = m/r m = n.M n = N/NA r.V.NA/M = N

9 Nanodiamanty + Biomedicínské aplikace - modifikace povrchu
- detekce - luminiscence +