Нанотехнология және наножүйелердегі негізгі түсініктерді атаңыз
Наноұнтақтардың жіктелуі және алу әдістері
жүктеу/скачать 2,92 Mb.
|
Нанотехнология негіздері (4)
- Бұл бет үшін навигация:
- 12.Фуллерендердің құрылымы және физикалық қасиеттерін көрсетіңіз
| 11. Наноұнтақтардың жіктелуі және алу әдістері
Нанобөлш-р (наноұнтақ) – бұл кіші өлшемді, өлш-і 0,1-ден 100 нм-ге дейінгі, қатты заттар. «Нанобөлшек» пен «наноұнтақ» түсініктері көбінесе бір мағынада, бірақ алғ-ң изоляциялық сипатын, ал 2-нің көпшілік сипатын ескеру қажет (ұнтақ – өлш-і 0,001 ден 103 мкм-ге дейінгі бір-бірімен жанасатын қатты бөлш-ң жиынтығы). Нанобөлшектер өлшемдері кішірейген сайын, 10-нан бірнеше мың атомы бар кластерлерге ауысады деп есептеледі. Нанобөлш-ге, қазіргі кезде, жарт. өткізгішті кванттық нүктелер мен полимерлік дендримерлерді де жатқызады. Дендримерлер - молекулаларының тармақтары симметриялы, қайталанатын структуралы макромолекула. Нанотехнологияның нысандары: нанобөлшектер; нанотүтікшелер; нанопленкалар; Нанотүтікше диаметрі бірнеше нанометр, ал ұзындығы оншақты микрон болаты милиондаған көміртегі атомынан тұратын молекула. Адамның шашының қалыңдығынан 100 мың есе аз нанотүтікшелер сирек кездесетін ете берік материал болып шықты. Олар болаттан 50-100 есе берік, әрі тығыздығы алты есе аз. Нанотүтікшелерден косманавтар, өрт сөндірушілерге арналған ыңғайлы киімдер тігу үшін, ете берік және жеңіл композиттік материал, микроскопқа зонд жасауға болады. Олар өзінің салмағынан бірнеше тонна артық жүкке шыдайды. Микроприборларда оларды сым ретінде қолданса, таңқалатыны, бойымен тоқ жүргенде жылу бөлінбейді. Нанотүтікшелер газды (әсіресе сутегі) сақтауға қауіпсіз материал. Автомобилдерге жанғыш элемент ретінде сутегіні пайдаланса, ол бензинге қарағанда экологиялық таза элемент, алайда сутегі мелшері үлкен баллонды қажет етеді. 12.Фуллерендердің құрылымы және физикалық қасиеттерін көрсетіңіз Алғашқы фуллеренді, яғни осы қосылыстар класының өкілі бакминстерфуллерен (C60) 1985 жылы Райс Университетінде (Хьюстон, штат Техас, АҚШ) Ричард Смолли, Роберт Керл, Джеймс Хит, Шон О'Брайен және Гарольд Крото графитті лазерлі сәулелендіру арқылы, плазманы синтездеу жолымен алды. 1990 жылы В. Кретчер және Д.Р. Хоффман қатты фуллерендерді микрокристалдар түрінде синтездеп алды. Фуллерендер – көміртегінің аллотроптық формалар классына кіретін молекулалық қосылыстар (алмаз, графит және карбин). Фуллерен молекуласы 20 алты бұрышты және 12 бес бұрыштыатомдардан құралған футбол добына ұқсас болады (өлшемі метрден миллиард есе кіші). Бұл тұрақты форманы С60 фуллерені деп атайды. Доп сияқты формадағы фуллеренді тасымалдағыш Фуллерендер көміртек атомының саны n=30-120 болатын қуыс сфералы кластерлер. С60,C70,C76 және тағы басқа фуллерендер жеткілікті мөлшерде алынатыны белгілі. С60 формасы ең тұрақтысы және тағы басқа фуллерендер жеткілікті мөлшерде алынатыны белгілі Фуллереннің ионизация потенциалы-7,6эв, электронға тартқыштық- 2,6-2,8эв. C2 “жұлып алу” және C 58 түзілуінің диссоциация энергиясы- 4,6эв. С70 фуллерені жоғары температураға дейін қатты күйде сақталады sub H0 298.15 =200.3 кДж/моль. Газды ортада түзілу энталпиясы f H0 =2755 кДж/моль, С70 қаныққан буының қысымы: lnP(кПа)=19,3-22835/T (температураТ=1100К болғанда р=200 Па). Осылай, фуллерендерді жинайтын жазықтық Т<800К С60 үшін және Т<900 К С70 үшін. Керісінше конденсацияны болдырмау жазықтық температурасы С60 үшін Т>1100 К және С70 үшін Т>1200 К болу шарт. С60 молекуласы өзінің термиялық тұрақтылығын 1700 К дейін сақтайды, жоғары температураларда ол баяу ыдырайды. Т=1720 К болғанда ыдырау жылдамдығының константасы р =10 с-1 тең, ал Т=1970К -р =300 с-1 [2] жүктеу/скачать 2,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|