Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Bundlet-Modell aus einwandigen Kohlenstoff-, BC2N- und BN-Nanoröhren, -Kegeln und -Hörnern in organischen Lösungsmitteln

Francisco Torrens und Gloria Castellano

Bundlet-Modell aus einwandigen Kohlenstoff-, BC2N- und BN-Nanoröhren, -Kegeln und -Hörnern in organischen Lösungsmitteln

Die Existenz von einwandigen C- Nanokegeln (SWNCs), insbesondere Nanohörnern (SWNHs) und BC2N/Bornitrid (BN)-Analoga wird in organischen Lösungsmitteln in Clusterform diskutiert. Es wird eine Theorie auf Grundlage des Bündelt-Modells entwickelt, die die Verteilungsfunktion nach Größe beschreibt. Die Phänomene bieten eine einheitliche Erklärung im Modell, in dem die freie Energie der am Cluster beteiligten (BC2N/BN )SWNCs aus zwei Komponenten kombiniert wird: Volumen eins proportional zur Anzahl n der Moleküle im Cluster und Oberfläche eins proportional zur Anzahl n der Moleküle im Cluster. Das Modell ermöglicht die Beschreibung der Verteilungsfunktion von (BC2N/BN )SWNC-Clustern nach Größe. Auf Grundlage geometrischer Unterschiede sagen Bündelt-[(BC2N/BN )SWNCs]/Tröpfchen-(C60/B15C30N15/B30N30)-Modelle unterschiedliche Verhaltensweisen voraus. Verschiedene Disklinations-(BC2N/BN )SWNCs werden mittels energetischer/struktureller Analysen untersucht. Es werden mehrere (BC2N/BN )SWNC-Enden untersucht, die sich aufgrund ihrer Schließstruktur und Anordnungsart unterscheiden. Packungseffizienz und Wechselwirkungsenergieparameter von (BC2N/BN )SWNCs/SWNHs liegen zwischen denen von C60/ B15C30N15/B30N30 und (BC2N/BN )Single-wall C-nanotube (SWNT)-Clustern: Es wird ein Verhalten dazwischen erwartet; die Eigenschaften von (BC2N/BN )SWNCs, insbesondere (BC2N/BN )SWNHs, werden jedoch eher denen von (BC2N/BN )SWNTs berechnet. Strukturelle Asymmetrie in verschiedenen (BC2N/BN )SWNCs, charakterisiert durch den Kegelwinkel, unterscheidet Eigenschaften der Typen: P2. BC2N/BN, insbesondere Arten, die isoelektronisch mit C-Analoga sind, könnten stabil sein.