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《研究表明可通过纳米管获得纳米带》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： chenfang
  • 发布时间：2015-06-17

  • 根据莱斯大学研究人员的研究，将纳米管转变为有价值的纳米带的一个简单的方法是打磨纳米管。他们将两种化学改性的纳米管混合研磨，在研磨过程中两种纳米管接触并发生反应。莱斯大学材料学家发现，改变纳米管羧基和羟基，并将其混合研磨即可获得纳米带。这项研究被发表于自然通讯期刊。

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  • 《Oddball边缘赢得纳米管对峙》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-07-31
    • 什么时候圆形不如锯齿状环稳定？显然，当你谈论碳纳米管时。 莱斯大学的理论研究人员发现，从固体催化剂中生长出来的具有“锯齿形”和“扶手椅”刻面的偏析截面的纳米管比圆形排列的能量稳定性更强。 他们报告说，在适当的情况下，生长的纳米管与其催化剂之间的界面可以通过双面“Janus”配置达到其最低已知的能量状态，其中半圆形的锯齿形与六个扶手椅相对。 这些术语指的是纳米管边缘的形状：锯齿形纳米管的末端看起来像锯齿，而扶手椅就像一排带扶手的座椅。它们是被称为石墨烯（以及其他2D材料）的二维碳原子蜂窝的基本边缘构型，并且决定了许多材料的特性，尤其是导电性。 布朗工程学院材料理论家Boris Yakobson，研究员兼主要作者Ksenia Bets和助理研究教授Evgeni Penev在美国化学学会杂志ACS Nano上报告了他们的研究结果。 该理论是该团队去年发现Janus界面可能形成钨和钴催化剂的延续，导致单一手性，称为（12,6），其他实验室已报告在2014年增长。 Rice团队现在表明这种结构不是特定催化剂所特有的，而是许多刚性催化剂的一般特征。这是因为连接到纳米管边缘的原子总是寻找它们的最低能量状态，而恰好在Janus配置中找到它们，它们命名为AZ。 “人们已经在研究中假设边缘的几何形状是一个圆形，”佩内夫说。 “这很直观 - 假设最短的边缘是最好的，这是正常的。但我们发现，对于手性管，稍微伸长的Janus边缘可以使它与固体催化剂更好地接触。这种边缘的能量可以非常低。 “ 在圆形配置中，平底扶手椅底部搁置在基板上，提供催化剂和纳米管之间的最大数量的接触，其直接生长。 （Janus边缘迫使它们以一定角度生长。） 碳纳米管 - 石墨烯的长管卷管 - 很难通过电子显微镜观察到。到目前为止，还没有办法观察纳米管的基底，因为它在化学气相沉积炉中从底部向上生长。但是，在界面处催化剂和纳米管之间通过的原子级能量的理论计算可以告诉研究人员很多关于它们如何生长的信息。 这是莱斯实验室十多年来一直追求的道路，拉动了一条线索，揭示了纳米管生长的微小调整如何改变动力学，以及纳米管如何在应用中得到应用。 “通常，在纳米管边缘插入新原子需要破坏纳米管和基板之间的界面，”Bets说。 “如果界面紧张，那将耗费太多能量。这就是为什么Yakobson教授在2009年提出的螺旋位错增长理论能够将生长速率与扭结的存在联系起来，扭结是纳米管边缘上破坏了紧密的碳纳米管 - 基板接触。 “奇怪的是，即使Janus边缘配置允许与基板非常紧密接触，它仍然保留了单个扭结，这将允许连续的纳米管生长，正如我们去年展示的钴钨催化剂，”Bets说。 Bets进行了广泛的计算机模拟，以模拟在三种刚性催化剂上生长的纳米管，这些催化剂显示出Janus生长的证据，而另一种“流体”催化剂碳化钨则没有。 “这种催化剂的表面非常易于移动，因此原子可以移动很多，”Penev说。 “对于那个，我们没有观察到明显的隔离。” 雅各布森将Janus纳米管与Wulff晶体形状进行了比较。 “有点令人惊讶的是，我们的分析表明重组的，刻面的边缘对于手性管具有积极的优势，”他说。 “假设最低能量边缘必须是最小长度的圆圈就像假设晶体形状必须是最小表面球体，但我们很清楚3D形状具有小平面，2D形状是多边形，正如Wulff结构所示。 ——文章发布于2019年7月29日 “石墨烯必然有几个'侧面'，但纳米管圆柱体有一个边缘，使能量分析不同，”他说。 “这引发了关于纳米管边缘相关结构的基本有趣且实际上重要的问题。” 赖斯的研究人员希望他们的发现将推动他们走向这些答案。 “这一发现的直接暗示是我们对增长机制的理解的范式转变，”雅各布森说。 “对于电子和光学用途，实际上如何设计催化剂以实现有效生长，尤其是受控纳米管对称型催化剂，这可能变得非常重要。”
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  • 《纳米预算的纳米材料安全性》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-06-05
    • 通过一些练习，它不需要花费超过10分钟，几个袋子和一个大桶来保持纳米材料的位置。 莱斯大学化学家安德鲁·巴伦实验室在各种项目中使用散装碳纳米管。多年前，实验室的成员开始关注纳米管可以逃逸到空气中，并开发出一种廉价而干净的方法，以便在将它们从大容器转移到罐中进行实验时保持它们。 最近，巴伦自己开始担心世界上很少有实验室采用最佳实践来处理纳米材料。他决定分享他的赖斯队所学到的东西。 “有一系列的研究表明，如果你要处理纳米管，你真的需要使用安全协议，”巴伦说。 “然后我看到一项研究表明，许多实验室没有使用任何形式的引擎盖或收容系统。在美国，它确实很糟糕，而在亚洲则更糟糕。但是有相当数量的实验室扩大到在没有采取适当预防措施的情况下，以千克规模使用这些材料。“ 实验室的廉价方法详见Springer Nature杂志SN Applied Sciences的一篇开放获取论文。 在散装形式中，碳纳米管蓬松并且如果受到干扰则容易分散。 Rice实验室通常将管子存放在5加仑的塑料桶中，只需打开盖子就足以让它们因低密度而飞行。 Barron实验室的研究科学家Varun Shenoy Gangoli和Rice的纳米技术水处理中心的科学家Pavan Raja为自己开发了一种方法，该方法涉及保护工人并在去除少量材料时隔离松散的管子。用于实验。 文件中提供了完整的详细信息，但预防措施包括确保工人穿着长裤，长袖，实验室外套，全护目镜和面罩，以及两对手套用手套粘在实验室外套上。即兴手套袋包括一个25加仑的垃圾桶，塑料袋贴在边缘。将未开封的储存容器放在里面，然后用另一个透明的垃圾袋盖住垃圾袋，在顶部切开小孔以便进入。 在转移纳米管之后，使用丙酮擦拭物清洁手套并且在桶内喷射更多丙酮，因此沉降纳米管将粘附到表面上。这些可以恢复并返回到存储容器。 巴伦表示，实验室成员有时间学习如何有效地使用该协议，“但现在他们可以在5到10分钟内获得样品。”他确信其他实验室可以并且将会根据自己的情况改进技术。他指出，在第九届瓜达卢佩研讨会上发表的关于正确处理碳纳米管的海报获得了该领域世界顶级研究人员的认可和讨论，并指出了这项工作对一般机构的重要性。 “当我们决定写这篇文章时，我们原本只是把它放在网上，并希望有人偶尔阅读它，”巴伦说。 “我们无法想象谁会发布它，但我们听说Springer Nature的编辑真的很想发表这样的文章。 “我认为这是人们会用的东西，”他说。 “没有什么可以令人发指的，但它帮助所有人，从开始使用纳米粒子进行实验的高中和大学到小公司。这就是目标：让我们提供一个不花费数千美元安装并允许你转移的过程纳米材料安全，大规模。最后，将这项工作发布在一个开放获取的期刊上，以最大限度地扩大全球范围。“ ——文章发布于2019年6月3日
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