Новости химической науки > Ультацентрифугирование фракционирует нанотрубки

Исследователи из Национального Института Стандартов и Технологии США (NIST) сообщают о новой методике сортировки одностенных углеродных нанотрубок (УНТ) с помощью ультрацентрифугирования.

Слева представлена схема метода фракционирования УНТ по длине, предложенная исследователями из NIST: в начале процедуры нанотрубки располагаются на дне сосуда, заполненного вязкой жидкостью; при начале вращения центрифуги УНТ начинают всплывать, более длинные всплывают быстрее. На фотографии справа изображен типичный образец в начале центрифугирования и через 94 часов вращения со скоростью 1257 радиан/секунд. (Рисунок из Advanced Materials. 2008. 20. 1609)

Область применения УНТ зависит от их длины, по словам исследователей, главным преимуществом новой методики является возможность ее масштабирования для применения в промышленных методиках получения тонких фракций высококачественных нанотрубок.

К несчастью, существующие методы производства УНТ неидеальны – получающиеся УНТ содержат большое количество примесей – сростки углерода, сажа, фрагменты металла, использующегося в качестве катализатора, более того – образующиеся нанотрубки отличаются разбросом по размерам – от десятков до тысяч нанометров, что заставляет искать пути их очистки и фракционирования.

В 2006 году исследователи обнаружили, что можно разделять нанотрубки на основании их «хиральности» (мера искаженности углеродной трубки) за счет вращения их в плотной жидкости в ультрацентрифуге благодаря имеющемуся соотношению между хиральностью и плавучестью. В новой работе команда из NIST продемонстрировала, что модификация этой методики позволяет рассортировать нанотрубки по их длине.

Важным преимуществом новой методики перед уже существующими способами фракционирования заключается в возможности ее масштабирования для получения коммерческих количеств нанотрубок заданной длины. В ходе ультрацентрифугирования нанотрубки можно также очистить от примесей, в особенности от фрагментов металлического катализатора. В настоящее время NIST оформляет патент на новый метод.

Источник: Advanced Materials. 2008. 20. 1609

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #физическая химия, #химическая технология