Eletrônica molecular: diferenças entre revisões

[[Image:Sintese_c60.png|thumb|right|300px|Fullereno a partir de hidrocarboneto aromático [16]<ref name="rational">A Rational Chemical Synthesis of C60 – Lawrence T. Scott, et al. – Science 295, 1500 (2002)</ref>]]

Os Fullerenos são preparados, principalmente, por aquecimento de Grafita [14]<ref>W. Krätschmer, L. D. Lamb, K. Fostiropoulos, D. R. Huffman, Nature 347, 354 (1990).</ref> e lavagem do eletrodo com Tolueno. A solução é composta por mais de um tipo de Fullereno (composta de 75% de C₆₀, 23% de C₇₀ e 2% de outros compostos [<ref>http://www.lubes.com.br/revista/ed04n05.html acessado em 15]/11/2008</ref>), sendo preciso uma separação dos componentes. A separação pode ser feita por HPLC (High Performance Liquid Chromatography, isto é, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência).

Numa coluna de cromatografia, C₆₀ se eleva primeiro com cor roxa e depois, C₇₀ com cor vermelho-amarronzado. [17]<ref>Purification and Modification of Fullerene C60 in the Undergraduate Laboratory – Tracey Spencer, Barney Yoo e Kent Kirshenbaum – Journal of Chemical Education, 1218 Vol. 83 No. 8, Agosto de 2006</ref> Além do método com descarga elétrica, também foi feita preparação de Fullereno usando Síntese Orgânica, a partir de um Hidrocarboneto Aromático grande. [16]<ref name="rational" /> Fullerenos também foram preparados contendo algum componente em seu interior, os chamados [[w:en:Endohedral Fullerenes|Endohedral Fullerenes]], Fullereno “Endoédrico”. O primeiro deles foi o La@C₆₀, onde o @ significa at, Lantânio em C₆₀, [18]<ref>J. R. Heath, S. C. O’Brien, Q. Zhang, Y. Liu, R. F. Curl, F. K. Tittel, R. E. Smalley, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 7779.</ref> mas outros metais também foram incluídos, [19]<ref>http://homepage.mac.com/jschrier/endofullerenes_table.html - conjunto de referências de Endohedral Fullerenes</ref> assim como moléculas. Estes complexos são importantes pela variação nas propriedades do Fullereno, tendo uso potencial, além da Eletrônica, na administração de medicamentos.

Nanotubos de Carbono podem ser preparados por Descarga Elétrica com Arco Voltaico, Impacto (Ablação) com laser, pirólise, PECVD e métodos eletroquímicos. O método por vaporização da grafita com laser permitiu a preparação ordenada de Nanotubos de Parede Simples [20]<ref name="vinte">A. Thess, R. Lee, P. Nikolaev, H. Dai, P. Petit, J. Robert, C. Xu, Y.H. Lee, S.G. Kim, A.G. Rinzler, D.T. Colbert, G.E. Scuseria, D. Tomanek, J.E. Fischer, and R.E. Smalley, Science 273,483 (1996).</ref>. No Arco Elétrico, os Nanotubos se formam no eletrodo negativo, alcançando bom rendimento [21]<ref>T.W. Ebbesen and P.M. Ajayan, Nature 358, 220 (1992).</ref>. A adição de nanopartículas de metais catalisa o crescimento de Nanotubos. [20]<ref name="vinte" /> Um importante método é a CVD, Chemical Vapor Deposition, isto é, Deposição Química por Vapor. Esse método, que, além dos Nanotubos, também são usados para a preparação de outros Nanofios, consiste na deposição de uma nanopartícula de um metal num substrato, um metal que catalisa a deposição de vapores contendo Carbono, como Hidrocarbonetos e sua decomposição para formar Nanotubos. Para este processo, existem máquinas já preparadas, chamadas de Aparelho de CVD.

Para o crescimento de Nanotubos, são necessárias nanopartículas de metais (Ni, Co, Fe, Y, La) saturadas com Carbono que ficam alocadas na superfície de Sílica. Então, são liberados vapores de alguma substância contendo Carbono (Hidrocarbonetos, Álcoois, Monóxido de Carbono) e um gás inerte (Argônio). Os átomos de Carbono vão sendo depositados na “semente” e vão se agrupando, formando o Nanotubo de Camada Simples(“crescimento pela raiz”). O diâmetro, a taxa de crescimento e a quantidade de Nanotubos de Carbono verticalmente alinhados são dependentes do tamanho do catalisador. [22]<ref>Y.C. Choi, Y.M. Shin, Y.H. Lee, B.S. Lee, G.S. Park, W.B. Choi, N.S. Lee, and J.M. Kim, Appl. Phys. Lett. 76, 2367 (2000).</ref> Tem a vantagem de transcorrer a uma temperatura menor, sendo o método mais usado para produção em massa, na indústria.

Na Microscopia de Transmissão, é usado um feixe de elétrons que interage com a amostra e a intensidade do feixe, após ultrapassar a amostra, é analisada. A análise de faz com o auxílio de uma série de lentes que amplificam a imagem. O contraste é feito pelo computador. Esta técnica permite saber a [[quiralidade]], o diâmetro e o número de tubos no caso de um MWCN. Utilizando a TEM, foi possível determinar que os Nanotubos produzidos por descarga elétrica não têm a forma de cilindros perfeitos [23]<ref>S. Q. Feng, D. P. Yu,X. F. Zang e Z. Zhang – The HREM observation of cross-section sctructure of carbon nanotubes – J. Phys. Chem. Solids, 58, 11, 1887-1892, 1997.</ref> e que Nanotubos formados pela CVD possuem qualidade menor para serem usados como ponta de AFM por possuírem sua ponta mais irregular. [24]<ref>Thiên-Nga, L., Bornard, J.M., Gáal, R., Forró, L. – Comparison of catalytically grown and arc-discharge carbon nanotubes tips – Appli. Phys. Lett, 80, 5, 850-852, 2002.</ref>

Essa técnica é útil para investigar a vibração simétrica (em fase) de respiração do nanotubo, permitindo determinar seu diâmetro e presença de defeitos. Há também a possibilidade de determinar se o nanotubo é condutor ou semicondutor, com um Espectro Raman de Alta Energia. [25]<ref>Christian Thomsen & Stephanie Reich – Raman Scattering in Carbon Nanotubes – http://www.springerlink.com/content/46512485081267ur/ - DOI 10.1007/978-3-540-34436-0_3</ref>

[[Image:c60espectrodemassas.png|frame|center|retirado de [16]<ref name="rational" />]]

Um método de preparação tradicional de Pontos Quânticos como Nanopartículas Esféricas é a coprecipitação, formando um colóide, levando em consideração a temperatura e produtos de solubilidade. O tamanho pode ser definido pelo poro de [[zeólitas]].[26] <ref>Hilinski E. F., Lucas P. A. and Wang Y., J. Chem. Phys.89 (1988) pp. 3435</ref>