_بخش فرآیند (دِشارژ کردن ) برای نانو لوله های الکتریکی
بررسی مولکول های آروماتیک در نانو لوله های دارای خواص الکترونیک SWCNTs
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : مشخص است که نانو لوله های کربنی برهمکنش قوی با مولکولهای آروماتیک مانند سطح گرافیت دارند. میتوان SWCNTs را به صورت سیستم π الکترون بسط یافته در نظر گرفت که میتواند با دیگر سیستمهای π الکترون از طریق برهمکنشهای π-π ارتباط برقرار کند.
چنین برهمکنشهای π-π به عنوان نیروی جلو برنده ی اصلی برای جذب DNA و پلیمرهای آروماتیک روی سطح نانولوله عمل میکند. کشف چگونگی برهمکنشهای انتخابی بین ترکیبات مزدوج π و SWCNTs جالب و مهم است. مونومرها و پلیمرهای آروماتیک معینی میتوانند SWCNTs نیمه هادی یا فلزی را به طور انتخابی حل نمایند. چسبیدن π-π بین مولکول آروماتیک و سطح SWCNTs در جهت انتخابی انجام میشود که این مسئله میتواند یکی از دلایل عملکرد انتخابی این مولکولهای آروماتیک باشد. عاملدار نمودن غیرکوالانسی انتخابی SWCNTs نیمه هادی با شیمی پورفیرین مشخص شد. بعضی از مولکولهای آروماتیک میتوانند کمپلکس انتقال بار با SWCNTs فلزی تشکیل دهند.
با شیمی پورفیرین مشخص شده که بعضی از مولکول های آروماتیک میتوانند کمپلکس انتقال بار با SWCNTs فلزی تشکیل دهند. نانو مشتقات پلیمری Fluorene می توانند به طور انتخابی به ترتیب نانو لوله های (7,5) و(8,6) و (10,5) را غنی سازی نمایند. ساختار پلیمر و ساختار حلال هر دو به شدت تأثیر گذار هستند و در بعضی موارد منجر به انتخابگری بسیار بالایی بر حسب قطر و زاویه ی کایرال میشوند. از مولکول های تراکمی (دیلز- آلدر ) acenes برای متفرق کردن نانو لوله های دارای قطر زیاد استفاده میشود. انتخابگری نانو لوله های با قطر کم (nm 2.1<) متمرکز میباشد؛ در حالی که اتخابگری نانو لوله های دارای قطر زیادتر (nm 6.1~) مطرح شده است. نانو لوله های کربنی نیمه هادی که قطر آنها بزرگتر (6mn) باشد؛ این نوع از نانو لوله ها بازده بهتری در تجهیزات الکترونیک دارند. نانو لوله های کایرال بزرگ را میتوان با استفاده از آروماتیکهای بنزوئید متراکم جدا نمود در حالی که نانو لوله های کایرال کوچک با مشتقات (پلی-پریلن) جدا میشوند. علاوه بر آن با کنترل فرآیند پراکندگی- جداسازی، میتوان نانو لوله فلزی و سپس نانو لوله های نیمه هادی را جدا نمود. ایزومرهای دیپورفیرین کایرال به عنوان موچینهای مولکولی عمل میکنند تا بتوانند به طور انتخابی SWCNTs راستگرد یا چپگرد را جداسازی نمایند. میزان انتخابگری کایرال با کنترل زاویه ی دو وجهی بین پورفیرین ها بهینه میشود. جالب است که مولکولهای دیپورفیرین میتوانند راستگرد یا چپگرد قبل از این کار، تفرق الکترونی با تصحیح خطا بودن شبکه ی کربنی در فضا را تشخیص دهند. این کار باعث میشود که ضریب اطمینان بالاتری جداسازی نانو لوله های کایرال را انجام دهند
نتیجه گیری :
برتری استفاده از مولکول های آروماتیک، تنوع ساختاری آنها و تشابه آنها با نانو لوله ها است. مولکول ها میتوانند طراحی و سنتز شوند تا دقت عملیات جداسازی بیشتر دو اصل برای انجام جداسازی غیر شود. عموما دو نکته مهم در پیوند مولکول های آروماتیک و پیوند کوالانسی نانو لوله های SWCNTs وجود دارد اول اینکه جذب متفاوت به وسیله ی مولکول ها انجام شود و دیگری پراکندگی تشدید یافته ی جذب SWCNTS است. بنابراین در این روشهای غیرکوالانسی، بازده جداسازی همیشه تحت تأثیر حلالها قرار میگیرد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک