نانوشیمی در عمل

یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی توانسته است، با استفاده از یک نانولوله کربنی تک‌جداره(SWCNT) به‌عنوان یک لوله تست، شیمی در مقیاس‌نانو که شامل اثرات بی‌نظیری است؛ را مورد بررسی قرار دهد. نانولوله‌ها یک فضای یک‌بعدی و محدودشده‌ای را فراهم می‌کنند که در آن می‌توان مولکول‌ها را ایزوله کرد و اثرات محدودیت نانومقیاس را بر واکنش‌های شیمیایی مورد بررسی قرار داد.

یک گروه تحقیقاتی بین‌المللی توانسته است، با استفاده از یک نانولوله کربنی تک‌جداره(SWCNT)
به‌عنوان یک لوله تست، شیمی در مقیاس‌نانو که شامل اثرات بی‌نظیری است؛ را مورد
بررسی قرار دهد. نانولوله‌ها یک فضای یک‌بعدی و محدودشده‌ای را فراهم می‌کنند که در
آن می‌توان مولکول‌ها را ایزوله کرد و اثرات محدودیت نانومقیاس را بر واکنش‌های
شیمیایی مورد بررسی قرار داد.

این گروه شامل محققانی از انگلیس، استرالیا، آلمان و ژاپن، با انجام دوپ‌کردن
الکترونی نانولوله‌های کربنی با استفاده از ترکیبات سِریمی، نانوشیمی را در یک لوله‌ی
تست آزمایش کرده‌اند. دوپ‌کردن یک روش نویدبخش برای تنظیم خواص الکترونیکی نانولوله‌ها
می‌باشد. این آزمایش‌ها علاوه بر کمک به دانشمندان برای درک بهتر شیمی نانومقیاس،
توان بالقوه‌ی استفاده از نانولوله‌ها در افزاره‌های الکترونیکی را نیز بهبود می‌دهد.
 

هیدتسوگو شی‌‌اُزاوا، یکی از این محققان گفت: ما نانوشیمی را برای عامل‌دار
کردن خواص الکترونیکی نانولوله‌های کربنی استفاده کردیم. این عامل‌دارکردن به
ما اجازه‌ی مشاهده یک پدیده‌ی فیزیکی اساسی در نانولوله‌های کربنی توده‌ای را
داد که در آن نانو لوله‌ها از لوله‌های نیمه‌هادی به لوله‌های فلزی تبدیل شدند.

این محققان در آزمایش‌های خود ترکیبی از مواد نانولوله‌کربنی و ترکیبات آلی
فلزی سریمی را در یک لوله پیرکس قرار داده و آن را آب‌بندی کردند و سپس آنها را
در دماهای بالای ۲۰۰ْC آنیل کردند. بعد از آنیل‌کردن، این محققان نانولوله‌های
کربنی تک‌جداره‌ای را مشاهده کردند که حاوی مولکول‌های سدیم هستند.

بعد از آنیل‌ کردن در دمای ۱۰۰۰ْC در خلاء، این محققان مشاهده کردند که این
نانولوله‌های کربنی تک‌جداره‌ی پرشده، به نانولوله‌های کربنی دوجداره‌ی حاوی
سدیم(Ce@DWCNT) تبدیل می‌شوند.

این محققان با اندازه‌گیری انرژی الکترون‌های منتشر شده با استفاده از طیف‌بینی
انتشار نوری رزونانس، متوجه شدند که چگالی الکترون‌های رسانای این نانولوله‌ها
بعد از دوپ‌کردن سدیم بواسطه تبدیل نانولوله‌های نیمه‌هادی اولیه به
نانولوله‌های فلزی، افزایش می‌یابد.

نتایج این تحقیق در مجله Physical Review Letters منتشر شده‌است.