Губка з фулеренів

Новий клас пористих кристалів, цілком побудованих з фулеренів C60, вдалося отримати японським дослідникам [1] за допомогою технології знизу-вгору. Наноматеріал, що містить макро – і мезопор автори синтезували на межі розділу ізопропілового спирту і насиченого розчину фулеренів C60 у суміші бензолу і тетрахлорид вуглецю (CCl4). При цьому зміст CCl4 в бензолі безпосередньо впливало на пористість виготовляються зразків (див. рис.).

Отримані за допомогою скануючої електронної мікроскопії зображення кристалів C60, синтезованих в системі ізопропіловий спирт/(CCl4 + бензол) при різному співвідношенні CCl4 і бензолу – 30:70 (a), 50:50 (b), 70:30 (c), 80:20 (d) та 90:10 (e), відповідно. Зображення макропори на поверхні кристала C60, показаного на вставці (e), отримане за допомогою скануючої електронної мікроскопії високої роздільної здатності (f).

Примітно, що при відсутності CCl4 автори отримували лише нановискеры із середнім діаметром 100-300 нм і довжиною в кілька десятків-сотень мікрон. Якісні морфологічні зміни від одновимірних систем (нановискеров) до двовимірних гексагональних пластин спостерігалися лише при співвідношенні CCl4:бензол = 30:70. Характерний розмір синтезованих кристалів товщиною від 800 нм до 1 мкм склав близько п’яти мікрон. Однак пори в таких структурах були відсутні, як відсутні вони і при співвідношенні CCl4:бензол = 50:50. Лише подальше збільшення вмісту CCl4 призвело до утворення спочатку двухсотнанометровых (CCl4:бензол = 70:30), а потім і численних четырехсотнанометровых пір (CCl4:бензол = 90:10). Крім того, автори провели ряд електрохімічних вимірювань отриманих зразків і встановили залежність питомої ємності матеріалу від початкового змісту тетрахлориду вуглецю в системі. Дослідники розраховують, що синтезовані ними кристали виявляться перспективними для створення реальних працюючих пристроїв, в тому числі органічних сонячних батарей, і вже зараз в активній розробці знаходяться фотовольтаїчні пристрої на основі нового класу наноструктур C60 з додаванням молекул порфірину та пентацена.

1. L. K. Shrestha et al., J. Am. Chem. Soc. 135, 586 (2013).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *