صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

خواص و کاربرد نانوبلورهای نیترو بور

Jan 21, 2019

از زمان کشف آن، نانولوله های کربنی (CNTs) توجه خاص خود را به محققان در زمینه های مختلف در سراسر جهان با توجه به ریز ساختارهای منحصر به فرد، خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی جلب کرده اند. نانولوله های نیترید بور یک مواد نانوساختاری یک بعدی هستند که شبیه به نانولوله های کربنی هستند. می توان دید که اتم های کربن در نانولوله های کربنی به طور متناوب با اتم بور و نیتروژن جایگزین می شوند. آنها توسط لایه های تک یا چند لایه نیترویید بور هگزاگونال (h-BN) و در نهایت از نانولوله های نیترید بور به صورت یک هسته یا چند دیواره تشکیل می شوند. مدل ساختاری آن در شکل نشان داده شده است

图片1图片2

نمودار نمودار B

مدل ساختاری نانولولههای نیترید بور: (a) چند جداره؛ (ب) تک دیواره



ساختن BNNTs با ساختار تک سلولی در آماده سازی عملی دشوار است. دلیل اصلی این است که پیوند BN BNNT ها با پیوند کووالانسی CC از CNT متفاوت است. پیوند BN BNNTs دارای برخی از ویژگی های پیوند یونی است. این موجب ایجاد تعامل میکرو بین اوراق قرضه مجاور BN و تشکیل ساختار ترموپلاستی دو لایه یا چند لایه می شود. با این حال، نیروی ون دالالس تنها بین لایه های گرافیتی در CNT ها وجود دارد، بنابراین ساده تر ساختن ساختار لوله تک محور است. نانولوله های نیترید بور، نه تنها دارای خواص مکانیکی قابل انعطاف و هدایت حرارتی با نانولوله های کربنی هستند بلکه دارای مقاومت الکتریکی عالی، پایداری شیمیایی و پایداری حرارتی هستند.



مقایسه عملکرد نانولوله های نیترید بور (BNNTs) و نانولوله های کربنی (CNTs)

نانولوله ها

پیوند شیمیایی

ساختار الکترونیکی

خواص لومینسانس

اوج پراش رامان

مدول جوان ( TPa )

هدایت حرارتی ( W / mk )

پایداری حرارتی ( هوا )

BNNTS

خواص یونی

5.0-6.0eV ، عایق

نور بنفش یا نور ماوراء بنفش

حداکثر مشخصه :

1370cm-1

0.22 ± 0.22

> CNTS

800-900

CNTS

پیوند کووالانسی

فلز یا نیمه رسانا

نور مادون قرمز

حداکثر G :

1580cm-1

اوج D :

1350cm-1

1.09-1.25

> 3000

~ 500



کاربرد :

(1) مواد ذخیره سازی هیدروژن

در مقایسه با نانولوله های کربنی، نانولوله های نیترید بور دارای خواص فیزیکی و مکانیکی عالی و پایداری شیمیایی بالاتری دارند و برای برنامه های ذخیره سازی هیدروژن مناسب تر هستند . مطالعات مربوطه نشان می دهد که ظرفیت ذخیره سازی هیدروژن نانولوله های نیترید بور به تدریج با افزایش فشار 0 تا 10 Mpa در دمای اتاق افزایش می یابد. ظرفیت ذخایر هیدروژنی نانولوله های نیترید بور با شکل چند با دیواره بین 1.8 تا 2.6 درصد وزنی است که می تواند به عنوان مواد ذخیره سازی هیدروژنی استفاده شود.


(2) مواد بیولوژیکی

نانولوله های نیترید بور نیز می توانند با مواد بیولوژیکی ترکیب شوند و در زمینه بیولوژیکی کاربرد داشته باشند . یافته ها نشان داد که نانولوله های نیترید بور، اصلاح شده با پلی وینیلیمید اثر کمی بر متابولیسم سلول های انسانی داشتند و نانولوله های اصلاح شده پلیلیسین سازگاری خوبی با فیبروبلاست ها داشتند. علاوه بر این، اصلاح نانولوله های نیترید بور با جلبک های فعال بیولوژیکی باعث اتصال نانولوله های پروگزیمال با پروتئین ها یا سلول ها می شود