این اختراع به عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی تک دیواره با استفاده از پروکسیدها می‌پردازد.
معرفی پتنت: عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی با استفاده از پروکسیدها
عنوان فارسی: عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی با استفاده از پروکسیدها
عنوان انگلیسی: Method for functionalizing carbon nanotubes utilizing peroxides
شماره پتنت: ۷,۱۲۵,۵۳۳
نام پدیدآورندگان: Khabashesku
تاریخ ثبت: October 24, 2006
چکیده:
این اختراع به عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی تک دیواره با استفاده از پروکسیدها می‌پردازد. از سال ۱۹۹۳ نانولوله‌های کربنی به دلیل خواص منحصر به فردی همچون سختی، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا مورد توجه بوده‌اند. دو نوع نانولوله تک دیواره و چند دیواره وجود دارد، نانولوله‌های تک دیواره علی‌رغم دارا بودن نقایص ساختاری در دیواره خود، عموماً محکم‌تر بوده و هدایت بالاتری دارند.
این نانولوله‌ها در صورت عامل‌دار شدن و داشتن گروههای عاملی آلی، می‌توانند با برقراری پیوندهای کووالانسی یا هیدروژنی کاربردهای وسیعی داشته باشند و در حلال‌های آلی حل می‌شوند. گروههای آب دوست مانند هیدروکسیل و اسیدهای کربوکسیلیک نیز به این نانولوله‌ها متصل می‌شوند، و کاربردهای وسیعی در پزشکی و زیست‌شناسی پیدا می‌کنند.
به طور کلی سه دسته روش‌های عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی رایج است:
۱- عامل‌دار کردن با پیوندهای غیرکووالانسی مانند کمپکس‌های ابرمولکولی (woo2/016257)
۲- عامل‌دار کردن با لوله‌های انتها بسته یا انتها باز (wo98/39250)
۳- عامل‌دار کردن شیمیایی مستقیم نانولوله‌های کربنی با نانولوله‌ها واکنش‌های افزایشی (wo00/17101)
این اختراع به توسعه نوع سوم می‌پردازد که واکنش اکسیداسیون با پروکسیدها، عامل‌دار می‌شوند. پروکسیدی مانند دی‌آسیل پروکسید (diacyl Peroxide) در حضور نانولوله شکسته شده و دو رادیکال آزاد ایجاد می‌کند، این رادیکال‌ها به نانولوله حمله کرده و به آن متصل می‌شوند. با توجه به فرمول عمومی دی‌آسیل پروکسیدها (RC(O)OO(O)R\’) گروههای R می‌تواند آلیفاتیک یا آروماتیک باشند. در این اختراع از گروههای آلکوکسی و فنیلی استفاده شده است. R و می‌توانند گروههای یکسان یا غیریکسان باشند. برای ایجاد عامل‌های گوگرددار می‌توان از سولفدکسیدها استفاده کرد. در حضور آهن (II) به عنوان کاتالیزور R-S(O)S-R شکسته شده و نانولوله عامل‌دار می‌شود.
