FULERENY I NANORURKI

Władysław Przygocki

Andrzej Włochowicz

Wydawnictwo: WNT, 2001
Oprawa: twarda
Stron: 480
Stan: NOWA

Odkrycie fulerenów, jedno z najważniejszych osiągnięć nauki XX wieku, zapoczątkowało rozwój nowych dziedzin: chemii i fizyki fulerenów. Prowadzone badania nad własnościami tych „piłeczek węglowych" zaowocowały odkryciem nanorurek - cylindrycznych struktur węglowych (pustych wewnątrz), utworzonych ze zwijających się pojedynczych warstw grafitowych (grafenów). To właśnie nanorurki, dzięki swym niezwykłym własnościom i postaci (ich długość może przekraczać dziesiątki mikrometrów przy średnicy kilku nanometrów), będą zdaniem naukowców materiałem konstrukcyjnym XXI wieku stosowanym w wielu dziedzinach, a głównie w elektronice medycynie i przemyśle farmaceutycznym.

Oto książka, w której opisano między innymi historię odkrycia fulerenów, otrzymywanie tej niezwykłej odmiany alotropowej węgla, strukturę, rodzaje i sposoby powstawania oraz własności chemiczne i fizyczne. Wiele uwagi poświęcono nanorurkom, omówiono ich struktury, sposoby syntezy i własności, przedstawiono także możliwości zastosowań.

Wydawnictwo poleca tę książkę studentom wydziałów chemii, fizyki i inżynierii materiałowej oraz pracownikom naukowym specjalizującym się w tych dziedzinach.


SPIS TREŚCI:

Wykaz skrótów
Przedmowa

1. Podstawowe własności węgla
1.1. Wstęp
1.2. Wiązania kowalencyjne
1.3. Hybrydyzacja orbitali
1.3.1. Hybrydyzacja tetraedryczna
1.3.2. Hybrydyzacja trygonalna
1.3.3. Pierścień benzenowy
1.3.4. Pojęcie aromatyczności
1.3.5. Wiązania koordynacyjne
1.4. Alotropowe odmiany węgla
1.4.1. Diament
1.4.2. Grafit
1.4.3. Inne odmiany węgla
1.4.4. Włókna węglowe
Literatura

2. Geneza odkrycia fulerenów
2.1. Wstęp
2.2. Historia odkrycia fulerenów
2.2.1. Związki organiczne w przestrzeni kosmicznej
2.2.2. Klastery
2.2.3. Generator klasterów
2.3. fulereny wkraczają na scenę
2.3.1. Cząsteczka Qo
2.3.2. Spektroskopia mas
2.3.3. Hipoteza fulerenów umacnia się
2.3.4. Fuleren C70
2.3.5. Prehistoria odkrycia fulerenów
2.4. „Bucky" dostaje Nagrodę Nobla
Literatura

3. Rodzina fulerenów
3.1. Hiperfulereny
3.1.1. Nanocząstki węglowe
3.1.2. Minerały fulerenowe
3.2. Ogólna charakterystyka strukturalna fulerenów Cw i C70
3.3. Mechanizm powstawania fulerenów
3.3.1. Mechanizm Curla-Smalleya
3.3.2. Mechanizm wzrostu fulerenów Heatha
3.3.3. Łączenie pierścieni w fuleren
Literatura

4. Otrzymywanie fulerenów
4.1. elektrołukowa synteza fulerenów
4.2. Ekstrakcje i rozdzielanie fulerenów
4.2.1. Sublimacja
4.3. Synteza płomieniowa
4.4. Otrzymywanie wyższych fulerenów
Literatura

5. Właściwości chemiczne fulerenów
5.1. Nazewnictwo
5.2. Stabilność cząsteczki C60
5.3. Reaktywność
5.4. Metalofulereny
5.4.1. Kompleksy z atomami gazów szlachetnych
5.4.2. Perspektywy zastosowań
5.5. Reakcje fulerenów
5.5.1. Reakcje uwodornienia
5.5.2. Reakcje utleniania
5.5.3. Halogenofulereny
5.6. Kompleksy egzohedralne
5.6.1. Kompleksy koordynacyjne
5.7. polifulereny
5.7.1. Fotopolimeryzacja
5.8. Metanofulereny
5.8.1. Aktywność biologiczna metanofulerenów
5.8.2. Potencjalne inhibitory HIV
5.9. Reakcje fulerenów z wolnymi rodnikami
Literatura

6. Cykloaddycja
6.1. Cykloaddycja typu [4+2]
6.1.1. Reaktywność fulerenu C70
6.1.2. Regiospecyficzność cząsteczki C70
6.1.3. Reakcja cykloaddycji do cząsteczki C70
6.2. Cykloaddycja typu [3+2]
6.3. Cykloaddycja typu [1+2]
6.3.1. Fuleroidy
6.4. Cykloaddycja typu [2+2]
Cykloaddycja typu [8+2]
65. Wybrane procesy cykloaddycji
6.6.1. Reakcje cykloaddycji wielokrotnej
66. Otwieranie fulerenów
67. Heterofulereny
68. Pochodne fulerenów o założonym potencjale redukcji
69. Struktury drabinkowe
610. Próby syntezy fulerenów
Literatura

7. Fulereny w stanie stałym
7.1. Monokryształy C60 i C70
7.2. Struktura kryształów
7.2.1. Monokryształy C70
7.2.2. Struktura powierzchni kryształów Qo
7.2.3. Kryształy zbudowane z solwatowanych fulerenów
7.2.4. Wpływ ciśnienia
7.3. Przejścia fazowe
7.3.1. Przejścia fazowe w kryształach C70
7.4. Rotacja cząsteczek
Literatura

8. Spektroskopia fulerenów
8.1. Drgania normalne cząsteczki O,
8.2. Widma oscylacyjne kryształów C60
8.2.1. Wpływ temperatury
8.2.2. Nieelastyczne rozpraszanie neutronów
8.3. Widma oscylacyjne C70
Literatura

9. Struktura elektronowa fulerenów
9.1. Poziomy elektronowe swobodnej cząsteczki C6(i
9.2. Struktura elektronowa krystalicznego C60
9.3. Spektroskopia EELS
9.3.1. Spektroskopia fotoelektronów (PES)
9.4. Widma EELS i PES fulerenów
9.5. Poziom Fermiego
Literatura

10. Fulerydy
10.1. Sposoby domieszkowania
10.1.1. FulerydOo
10.2. Fulerydy A3C60
10.2.1. Fulerydy A4Qo i A^Oo
10.2.2. Fulerydy A,Oo
10.2.3. Fulerydy AC«,
10.2.4. Wybrane przypadki domieszkowania
10.3. Struktura elektronowa fulerydów
Literatura

11. Przewodnictwo prądu w fulerenach
11.1. Wpływ stechiometrii
11.1.1. Fuleryd C70
11.2. Fotoprzewodnictwo
11.3. Nadprzewodnictwo
11.3.1. Fulerydy nadprzewodzące
11.3.2. Warunki przejścia w stan nadprzewodnictwa
11.3.3. Mechanizm nadprzewodnictwa
11.3.4. Teoria Bardeena, Coopera i Schrieffera, BCS
11.3.5. Temperatura krytyczna Tc
11.3.6. Przerwa energetyczna
11.3.7. Widmo fononów
11.3.8. Mechanizm fononowy
Literatura

12. Nanorurki węglowe
12.1. Synteza nanorurek
12.1.1. Synteza elektrołukowa
12.1.2. Elektrołukowa katalityczna synteza nanorurek
12.1.3. Katalityczna piroliza węglowodorów
12.1.4. Laserowe rozpylanie grafitu
12.1.5. Wysokotemperaturowa synteza elektrolityczna
12.1.6. Metody oczyszczania nanorurek
12.1.7. Domieszkowanie i napełnianie nanorurek
12.1.8. Nanorurki niewęglowe
12.2. Struktura nanorurek
12.2.1. Chiralność
12.2.2. Końcówki nanorurek
12.2.3. Struktura nanorurek wielościennych
12.3. Mechanizm wzrostu nanorurek
12.3.1. Powstawanie nanorurek wielościennych
12.3.2. Wzrost nanorurek jednościennych
12.4. Własności mechaniczne nanorurek
12.5. Własności elektryczne
12.5.1. Struktura elektronowa nanorurek węglowych
12.5.2. Eksperymentalne badania nad własnościami elektrycznymi nanorurek
12.5.3. Magnetyczne własności nanorurek
12.6. Chemia nanorurek
12.7. Perspektywy zastosowań
12.7.1. Nanorurkowe emitery
12.7.2. Nanokontenery
12.7.3. Nanokompozyty
12.7.4. Nanoelektronika
12.7.5. Elektromechanika precyzyjna
Literatura
Indeks nazwisk