Nanoröhrchen durch Template - Philipps-Universität Marburg

Herstellung von Nanoröhrchen über Template

Hintergrund

Nanoröhrchen sind von großem Interesse für eine Vielzahl von Anwendungen wie Speicherung, Transport, Separation, Medikation, thermische Isolierung, photonische und elektronische Anwendungen, als Nanoreaktoren oder zur Verwendung als Template.

Röhrchen durch Fasertemplate (TUFT = Tubes by Fiber Templates)

Nanoröhrchen werden auf der Basis von Nanofasern, die als Templatfasern dienen, präpariert. Auf den Fasern lässt sich mittels chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung, Spincoating oder Spraying eine Vielzahl von Materialien wie Polymere, Metalle und Keramiken niedergeschlagen. Im darauffolgenden Schritt wird die Templatfaser selektiv durch Erhitzen oder Herauslösen entfernt. Zur Herstellung von mehrlagigen- oder Hybridröhrchen werden mehrere Wandmaterialien in aufeinanderfolgenden Schritten abgeschieden.

Prinzip des TUFT-Prozesses

Präparation von Nanoröhrchen via TUFT-Prozess

Es können Nanoröhrchen mit wenigen Innendurchmesser durch den TUFT-Prozeß erhalten werden. Die interne Wandtopologie kann durch Verwendung von Fasertemplaten mit spezifischer Oberflächentopologie kontrolliert werden. Durch Einbringen von metallischen Nanopartikeln in die Templatfasern erhält man Nanokabel.

Beispiele von Nanoröhrchen aus dem TUFT-Prozess

Gegenwärtige Forschung

Funktionalisierung der Nanoröhrchen. Ziel ist das Einbringen von funktionellen Gruppen (Chromophore, Katalysatoren) an die innere oder äußere Oberfläche und Messung spezifischer Eigenschaften.

Präparation von Gradientenstrukturen (Janus tubes)


Janus-Röhrchen aus PMMA und Gold	Palladium-Nanokabel

Röhrchen mit funktionellen Gruppen an der Innenwand

Poly(p-xylylene) nanotubes by Coating and Removal of Ultrathin Template Fibers H. Hou; Z. Jun; A. Reuning; A. Schaper; J.H. Wendorff; A. Greiner, Macromolecules 35, 2429-2431 (2002).
Polymer, metal, and hybrid nano- and mesotubes by coating of degradable polymer template fibers (tuft-process). M. Bognitzki; H.-Q. Hou; M. Ishaque; T. Frese; M. Hellwig; C. Schwarte; A. Schaper; J.H. Wendorff; A. Greiner, Abstracts of papers of the American Chemical Society (PMSE), 219, 55 (2000).
Polymer, metal, and hybrid nano- and mesotubes by coating of degradable polymer template fibers (tuft-process). M. Bognitzki; H.-Q. Hou; M. Ishaque; T. Frese; M. Hellwig; C. Schwarte; A. Schaper; J.H. Wendorff; A. Greiner, Polym. Mater. Sci. Eng. 82, 45-46 (2000).
Polymer, metal, and hybrid nano- and mesotubes by coating degradable polymer template fibers (TUFT process). M. Bognitzki; H.-Q. Hou; M. Ishaque; T. Frese; M. Hellwig; C. Schwarte; A. Schaper; J.H. Wendorff; A. Greiner, Adv. Mater. 12, 9, 637-640 (2000).