合成法により小径・高縁が可能

Carbyness または LIVITING LEADERS (LLCCS) の連鎖は、その予測特性により大きな注目を集めています。ただし、実験的には、安定性が低いため、その特性は非常に重要でした。安定性向上のため、細径パイプ（cnt）の集合体を導入する。

今回、研究者らは、LLCを含む小径の自己組織化CNTSを合成するための新しい方法を開発した。彼らの研究は出版されています 物理学の化学文字。

炭素には、さまざまな物理的形態やルーツがあることが知られています。それは、グラファイトやダイヤモンドなどの 3 次元 (3D) 形状、グラファイトなどの 2 次元 (2D) 構造、または炭素鎖 (LCCCS) でさえも見られます。

その中には、単一炭素原子の非常に長い鎖であるカルビも知られています。それらは機械的安定性と機械的伝導性を提供すると予測されており、そのためナノテクや電気などの分野のさまざまな用途に適しています。

しかし、実務家や研究者は、LLCC の特性を詳細に研究するのに苦労してきました。これは、露出した原子の反応性が高いため、周囲条件では効果がないためです。

これを証明する 1 つの方法は、LLCCS をカーボン ナノチューブ (CNTS) に挿入してカーボン ナノチューブ (CNWS) を作成することです。

過去 10 年間にわたって、小さな炭素分子を CNTS 内で高温で加熱する、CNWS を合成するための有望な方法が開発されました。 LLCCS は、直径 0.7 ～ 0.8 ナノメートル (NM) の最も安定したカーボン ナノチューブ (SWCNTS) 内で安定しています。しかし、これまでの取り組みのほとんどでは、直径が 0.9 nm を超える CNW が生成されていました。

この課題に応えて、日本の明城大学応用化学科の研究グループが、高密度のLLCCを含むSWCNWS SWCNWの合成を主導しました。

「最近、SWCNTS でポリインを示すことにより、小さな直径と小さなカンベリが達成されることが示されました。」と丸山氏は説明します。

「これによれば、より高濃度のLLCCを取得しながら、より細い直径のカーボンナノチューブを合成します。

ナノワイヤの場合、研究チームはまずSWCNTSと、異なる濃度のポリエン分子を含むN-HXENEの溶液を混合した。次に混合物を一種の高圧下で 80 時間加熱し、ポリエン分子を SWCNTS に侵入させました。

充填スイス (Polyyn @ SWCNTS) は真空下 700°C で 4 時間溶解され、LLCCS、つまり SWCNW に変換されます。

同グループは、ラマン分光法を用いて、最初のステップでのSWCNTSの形成とその後のSWCNWSの形成を確認した。

実験では、SWCNW 中の LLCC の濃度が、最初の n-ヘキサン溶液中のポリエン分子の濃度とともに増加することも示されました。この濃度を向上させることで、研究者らは高い LLCC 密度の SWCNW を合成することができました。

得られた SWCNW サンプルの直径はわずか 0.73 ～ 0.77 nm であり、以前の研究で報告されたサンプルよりも小さいことに注意してください。このような小さな直径は、ポリエン分子のサイズが小さいために得られます。

同教授は、「私たちの実験では、所有者は原子形状の羽根に関する以前の研究を使用し、その結果、直径が 0.9 nm を超える SWCNWS を使用することになりました。」と説明しています。

さらに、ラマン スペクトルに対する L バンドの比 (最適化されたサンプルの場合、最小の Swnws で最高値が報告される尺度) は 3.6 に達しました。

「小型 SWCNWS の密度スペクトルを合成するための私たちの方法は、研究者が LLCC を正確に特徴付けるのに役立ちます。」と彼は付け加えました。丸山さん。 「これは、ナノトテクノロジーから検査や電気まで、多くの分野での進歩につながる可能性があります。」

全体として、この研究は LLCC 研究における大きな前進であり、研究者が長い炭素鎖の可能性を最大限に引き出すことができるようになります。