Новости химической науки > нанотрубки из теллура: неорганическая жизнь?

Со времени своего открытия в 1991 году нанотрубки привлекают интерес благодаря своим уникальным свойствам: при небольшой массе они обладают высокой удельной поверхностью по сравнению со сплошным материалом. Кроме того, внутренняя поверхность трубчатых наночастиц как правило отличается от внешней по своим свойствам. Также на торцах таких высокосимметричных образований всегда расположено большое количество активных центров, что несомненно очень важно для их использования в катализе.

В последнее время очень большое количество исследований посвящено именно получению и изучению свойств и механизма образования тубулярных структур. К сожалению, нанотрубками часто называют и их коллективы – мембраны – в которых практически невозможно вычленить отдельные составляющие. И сравнительно реже удается приготовить действительно трубчатые наночастицы, - как правило, успехи здесь ограничиваются только углеродными нанотрубками, - в то время как из других материалов удается синтезировать лишь структуры с наноразмерами в двух координатах, как правило – с нанодиаметром.

В исследовании китайских ученых из университета науки и технологии Китая, опубликованном недавно в журнале Crystal Growth & Design, проведен достаточно простой с методической точки зрения синтез нанотрубок из теллура. Для получения трубчатых наночастиц методом гидротермального восстановления ученые использовали теллурат натрия Na₂TeO₄·2H₂O в качестве источника теллура и формамид (HCONH₂) в качестве восстановителя. В результате были получены нанотрубки с диаметром от 200 до 600 нм и длиной от 4 до 15 μм.

Электронно-микроскопический снимок полученных нанотрубок из теллура

В отличие от ранее проведенных исследований, полученные учеными данные свидетельствуют о том, что формирование нанотрубок в их экспериментах протекало по механизму «нуклеация-растворение-рекристаллизация». Так, на начальном этапе в растворе было отмечено образование сфероидных наночастиц теллура (об этом свидетельствуют результаты электронно-микроскопического анализа), которые затем постепенно растворялись в гидротермальной системе с образованием свободных атомов теллура, находящихся в растворе.

Высвобождающиеся атомы вновь присоединялись к поверхности сфероидных частиц теллура, постепенно образуя вдоль фронта растворения квазисферических частиц наросты, объединение которых приводило к образованию кольца. Подобное кольцо при последующем наращивании формировало осесимметричный канал, иначе говоря – тело нанотрубки.

Следует отметить, что механизм роста нанотрубок, предложенный авторами, безусловно, далеко не бесспорен. Однако, полученные электронно-микроскопические снимки синтезированных частиц несомненно красивы. Если бы мы не знали, что человеческая рука принимала участие в «изготовлении» их поверхности, можно было бы подумать, что мы наблюдаем чудо природного происхождения, сродни биологическим объектам.