Методы характеризации углеродных нанотрубок

Полная характеристика УНТ требует применения набора разнообразных методов. Двумя наиболее часто применяемыми методами изучения строения нанотрубок являются просвечивающая электронная микроскопия и КР-спектроскопия.

Электронная микроскопия позволяет получать наблюдать и регистрировать изображения объектов, «оттененных» пучками ускоренных электронов в условиях глубокого вакуума. Просвечивающая электронная микроскопия обычного разрешения (упрощенная) использует ускоряющее напряжение 60–200 кВ и имеет предел разрешения в несколько нанометров. Как видно из рис. 108, метод позволяет различать МУНТ и УНВ, определять внешний диаметр и длину сростков ОУНТ, отдельных МУНТ и УНВ, грубо различать расположение графеновых плоскостей.

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения использует ускоряющее напряжение до 400 кВ, имеет предел разрешения 0,15–0,30 нм и позволяет видеть атомные слои. С ее помощью удается определять диаметр ОУНТ, тонких МУНТ и УНВ, строение сростков ОУНТ, строение стенок МУНТ и УНВ, измерять расстояния между графеновыми плоскостями в МУНТ.

Меньшее применение находит растровая (сканирующая) электронная микроскопия, к которой прибегают обычно для исследования непрозрачных объектов и имеющая предел разрешения 5–20 нм. Ускоряющее напряжение регулируется в пределах от 1 до 30 кВ.

КР-спектроскопия (Раман-спектроскопия) основана на измерении сдвига частоты монохроматического, обычно лазерного, излучения за счет собственных колебаний атомов и групп атомов изучаемого объекта (Дресселхаус, 2003). В типичном КР-спектре ОУНТ имеются несколько характерных линий, соответствующих колебательным модам (фононам): D -линия в области 1330–1360 см^-1 (характеризует sp ³-связи, а в случаеОУНТ – топологические дефекты и аморфный углерод), G -линия в области 1500–1600 (1575–1592) см^-1 (относится к тангенциальному колебанию шестиугольников графеновых плоскостей, характеризует sp ²-связи). В спектре чистого алмаза присутствует только узкая D -линия, графита – только G -линия, очень чистых УНТ – несколько смещенная по сравнению с графитом G -линия. Для других форм углерода, смесей и дефектных структур свойственно наличие обеих линий. У стеклоуглерода интенсивность D -линии выше, чем G -линии.

Положение D -линии зависит от энергии возбуждения, отвечает 1330 см^-1 при энергии 1,85 эВ и 1360 см^-1 при энергии 2,55 эВ. Интенсивность D -линии растет при легировании УНТ бором.

Форма G -линии также зависит от энергии возбуждения: сигнал становится более узким при увеличении этой энергии, при этом более широкий сигнал вызывает рассеяние от металлических УНТ, а более узкий – от полупроводниковых НТ. Интенсивность этой линии зависит и от хиральности ОУНТ.

Зависимость отношения интенсивностей G - и D -линии от энергии возбуждения Е (эВ) выражается уравнением: I_G / I_D = 10,6 + 0,06 exp(E /0,46).

Группа линий в области 150–250 см^-1 характеризует радиальные дыхательные моды A_{1 g}, линии связаны с диаметром ОУНТ d равенством: d (нм) = К / ν (см^-1), где К – постоянная, принимающая значение от 218 до 248 (в среднем 234) нм·см^-1.

Теоретическим путем получено также выражение ν = 165 (1,357/ d)^1,0017 cм^-1, в котором величины 165 cм^-1 и 1,357 нм относятся к трубкам (10,10).

Если ОУНТ собраны в сростки, необходимо учитывать их взаимодействие друг с другом. Линии в КР-спектрах сростков сдвинуты на 8–10% в сторону увеличения по сравнению с индивидуальными ОУНТ. Для УНТ обычно встречающихся диаметров рекомендовано использовать формулу: d (нм) = 234/(ν – 10) (см^-1) или определять d по уравнению: ν (см^-1) = 238/ d (нм)^0,93.

Под давлением взаимодействие УНТ в сростках усиливается, что приводит к еще большим изменениям в положении линий сдвигов в КР-спектрах. Изгибание УНТ вызывает сдвиг положения G -моды в низкочастоную область.

Качество ОУНТ определяют по отношению интенсивностей полос G и D (чем выше это отношение, чем лучше качество продукта) и по наличию на спектрах фона. Ширина полосы G также свидетельствует о чистоте УНТ: чем она меньше, тем выше степень «графитизации» продукта и тем ближе межслоевое расстояние к величине d ₀₀₂, свойственной упорядоченному графиту. Однако все эти показатели нельзя считать абсолютными для характеристики чистоты трубок.

Интерпретация КР-спектров двух- и многослойных УНТ значительно сложнее, чем для однослойных. Так, уже для двухслойных трубок количество линий вдвое больше, чем число трубок разрешенного строения. Это связано с расщеплением линий на дублеты и триплеты. В случае многослойных НТ полоса G помимо первичной моды при 1585 см^-1 имеет плечо при 1620 см^-1.

Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) позволяет непосредственно измерять хиральность и диаметр УНТ, а по их величинам определять индексы (n, m). Образцы диспергируют с помощью ультразвуковой обработки в среде органических растворителей и наносят на электропроводную подложку.

Микроскоп был изобретен в 1980 г. сотрудниками швейцарского филиала компании IBM Г. Биннингом и Г. Рорером и позволяет достигать разрешение до 0,01 нм. Он содержит металлический игольчатый зонд, расположенный перпендикулярно исследуемой поверхности. Зонд с помощью пьезопривода подводится к поверхности до возникновения туннельного тока, величина которого зависит в первую очередь от зазора между кончиком зонда и поверхностью. Если зонд сканировать по поверхности, поддерживать величину тока постоянной и измерять положение зонда, можно получить рельеф поверхности. При сканировании можно также измерять силу тока, а затем преобразовать полученные данные в рельеф поверхности (см. Ламбин, 2000).

С помощью СТМ удается перемещать молекулы фуллеренов и нанотрубки по поверхности подложки, «вытягивать» молекулы и частицы из растворов и дисперсий. Туннельно-зондовые методы лежат в основе одного из направлений нанотехнологии (Неволин, 2000).

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) создана Г. Биннингом, Дж. Ф. Куате и Ч. Гербером в 1986 г. Она основана на принципе измерения сил трения или притяжения при сканировании подвижной консоли (кантилевера) по поверхности и позволяет исследовать неэлектропроводные образцы. В классическом варианте АСМ является бесконтактным методом. Он, в отличие от СТМ, дает возможность определять электрические характеристики образцов. Разновидностью АСМ являются лазерно-силовые микроскопы, микроскопы с термическим и магнито-чувствительным зондом. Созданы АСМ с зондами из УНТ.

При закреплении молекулы или частицы одним концом на зонде (кантилевере) АСМ, а другим – на поверхности можно растягивать изучаемый объект и измерять функцию растяжения. В этом случае микроскопия становится спектроскопией.

Чувствительность по силе достигает 10^-5 нН (наноньютон), разрешение по деформации – 0,01 нм.

В российской Компании НТ-МД созданы оригинальные конструкции зондовых микроскопов (Быков, Рябоконь, 2004).

Дифракция электронов позволяет характеризовать изолированные УНТ, непосредственно измерять их хиральность (см. Ламбин, 2000). Определение строения индивидуальных УНТ осложняется из-за слабого изображения и требует применения совершенной техники.

При анализе функциализованных УНТ используют ИК-спектроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию и Оже-электронную спектроскопию. Проведение ИК-спектроскопического исследования, которое обычно дает качественную картину валового химического состава (наличие и характер функциональных групп), требует особого внимания к подготовке проб. Необходимо, в частности, значительно увеличивать степень разбавления пробы инертными веществами.

Фотоэлектронная и Оже-электронная спектроскопия также дают возможность определять химический состав функциональных групп и их поверхностную концентрацию.

Первичный анализ продуктов, содержащих УНТ, обычно проводят методом окислительной термогравиметрии, позволяющей определить зольность (остаточное содержание металлов-катализаторов), а в ряде случаев оценить количество примесных форм углерода. Последнее связано с тем, что аморфный углерод и фуллерены обладают меньшей устойчивостью к окислению, чем хорошо структурированные УНТ. Сжигание пробы для определения зольности необходимо проводить при постепенном повышении температуры до 850 ^оС.

Определенную информацию о свойствах наночастиц можно получить с помощью термо-программированной десорбции газов.

Для сравнительно полной характеристики УНТ используют сочетание различных методов, причем в лучших лабораториях для этого требуются образцы массой не более 30 мг. Однако количественное определение содержания отличных от трубчатой форм углерода все еще остается нерешенной проблемой.

 

Вопросы и задания к главе 8

1. Перечислите основные методы характеризации нанотрубок.

2. Какие разновидности существуют у электронной микроскопии?

3. Какую информацию о нанотрубках можно получить с помощью КР-спектроскопии?

4. Что такое сканирующая туннельная микроскопия?

5. Что такое атомно-силовая микроскопия?

 

Заключение

 

Углерод – уникальный химический элемент. Мало того, что его свойства лежат в основе органической химии с миллионами разнообразных соединений, даже как простое вещество он отличается существованием множества кристаллических модификаций. При этом уже можно говорить о самостоятельной химии некоторых групп таких модификаций. Действительно, давно известны слоистые соединения графита и развивается химия графита. В начале 1990-х годов произошло становление химии фуллеренов, а еще через несколько лет зародилась и химия углеродных нанотрубок. Сейчас химия фуллеренов и нанотрубок уже делится на неорганическую и органическую, появились объекты супрамолекулярной химии фуллеренов и нанотрубок, развивается коллоидная химия нанотрубок, зарождается электрохимия нанотрубок. Все эти процессы протекают очень быстро.

К настоящему времени накоплен огромный экспериментальный материал и немалый производственный опыт. Однако для фуллеренов главными практическими задачами все еще остаются разработка эффективной технологии их производства и определение наиболее экономичных областей применения.

Что касается углеродных нанотрубок, то примерно с конца 1990-х годов проявляется несколько тенденций:

· переоценка потенциальной роли ОУНТ в развитии материаловедения по сравнению с ролью других нанотрубок;

· повышение практического интереса к пиролитическим методам синтеза по сравнению с методами возгонки–десублимации графита;

· значительное усиление практического интереса к химии углеродных нанотрубок.

По многим свойствам ДУНТ и тонкие МУНТ превосходят ОУНТ. При функциализации путем ковалентного присоединения ОУНТ сильно меняют свои свойства (например, механическую прочность, тепло- и электропроводность), в то время как изменения у двух- и трехслойных УНТ выражены значительно слабее, поскольку их внутренняя оболочка не затрагивается. Это особенно важно, поскольку функциализация часто является необходимой стадией при получении дисперсий и композитов. Выход ДУНТ и тонких МУНТ обычно выше, чем ОУНТ, а себестоимость – ниже, что помимо технических дает и экономические преимущества.

Мнение о том, что получаемые пиролитическим методом углеродные нанотрубки всегда имеют худшее качество, чем высокотемпературные, также начинает опревергаться. Именно развитие таких методов позволило основной акцент в исследованиях и разработках в последние годы обратить на применение УНТ, которое невозможно без расширения исследований по химии нанотрубок.

К важнейшим нерешенным научным задачам в области нанотрубок можно отнести следующие:

· установление механизмов образования УНТ различной морфологии и структуры в различных условиях и математическое описание механизмов;

· определение функциональной взаимосвязи кинетики образования с морфологией и структурой УНТ;

· поиск способов воздействия на морфологию и структуру УНТ, управления морфологией и структурой при синтезе УНТ;

· разработка способов глубокой и селективной функциализации УНТ, а также локальной функциализации УНТ;

· установление закономерностей поведения УНТ различной морфологии и структуры в коллоидных растворах;

· определение характера воздействия УНТ и модифицированных УНТ на организмы.

Этот перечень может быть значительно расширен.

Не меньше нерешенных технологических задач:

· разработка технологии экономичного промышленного производства УНТ одинаковой морфологии и структуры;

· создание масштабируемой технологии разделения (сортировки) УНТ по морфологии, структуре и размерам;

· разработка способов получения устойчивых дисперсий индивидуальных УНТ в водных и органических средах;

· разработка способов введения индивидуальных УНТ в полимерные, керамические и металлические матрицы и получения композитов с УНТ;

· разработка способов получения макроматериалов из УНТ, особенно макроволокон и нанобумаги с ориентированной укладкой индивидуальных трубок;

· разработка способов массового производства функциональных устройств с УНТ – эмиттеров электронов, транзисторов, сенсоров, актюаторов и др.

 

Уже ко времени выхода книги знания о фуллеренах и особенно об УНТ значительно расширятся: таково свойство этого направления. Можно предполагать, что некоторые задачи частично уже решены и только ожидают публикации сообщений о способах решения. Однако остающиеся проблемы столь многочисленны и объемны, что их хватит на несколько поколений исследователей и инженеров. Можно быть уверенным, что большую часть проблем со временем удастся решить. Более того, труд и талант молодых исследователей принесут результаты, которые пока невозможно предсказать.

 

 

Цитированная литература

 

Арепалли: Arepalli S. Laser ablation process for single-walled carbon nanotube production // J. Nanosci. Nanotech. 2004. V. 4. No. 4. P. 317–325.

Беккер: Becker L., Bada J.L., Winars R.E., Hunt J., Bunch T.E., French B.M. Fullerenes in the 1.85-billion-year-old Sudbury impact structure // Science. 1994. V. 265. P. 642–644.

Беккерс, Верхейен: Bakkers E.P.A.M., Verheijen M.A. Synthesis of InP nanotubes // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 3440–3441.

Бербер: Berber S., Kwon Y.-K., Tománek D. Unusually high thermal conductivity of carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. P. 4613–4616.

Бетьюне: Bethune D.S., Kiang C.H., DeVries M.S., Gorman G., Savoy R., Beyers R. Cobalt-catalysed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls // Nature. 1993. V. 363. P. 605– 606.

Бланк: Blank V.D., Gorlova I.G., Hutchison J.L., Kiselev N.A., Ormont A.B., Polyakov E.V., Sloan J., Zakharov D.N., Zubtsev S.G. The structure of nanotubes fabricated by carbon evaporation at high gas pressure // Carbon. 2000. V. 38. P. 1217–1240.

Бовер: Bower C., Zhu W., Jin S., Zhou O. Plasma-induced alignment of carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. No. 6. P. 830 – 832.

Болталина, Галева: Болталина О.В., Галева Н.А. Прямое фторирование фуллеренов // Успехи химии. 2000. Т. 69. № 7. С. 661 – 674.

Бонар: Bonard J.-M., Kind H., Stöckli T., Nilsson L.-O. Field emission from carbon nanotubes: the first five years // Solid-State Electronics. 2001. V. 45. P. 893 – 914.

Боси: Bosi S., Da Ros T., Spallutto G., Prato M. Fullerene derivatives: an attractive tool for biological application // Eur. J. Medic. Chem. 2003. V.38. Nos. 11 – 12. P. 913 – 923.

Боувен: Wenseleter W., Vlasov I.I., Goovaerts E., Obraztsova E.D., Lobach A.S., Bouven A. Efficien isolation and solubilization of pristine single-walled nanotubes in bile salt micelles // Adv. Funct. Mater. 2004. V. 14. No. 11. P. 1105 – 1112.

Бочвар, Гальперн: Бочвар Д.А., Гальперн Е.Г. О гипотетических системах: карбододекаэдре, s -икосаэдре и карбо- s -икосаэдре. Докл. АН СССР. 1973. Т. 209. № 3. С. 610 – 612.

Брейер, Сундарарадж: Breuer O., Sundararaj U. Big returns from small fibers: a review of polymer/carbon nanotube composites // Polym. Compos. 2004. V. 25. No. 6. P. 630 – 645.

Брониковски: Bronikowski M.J., Willis P.A., Colbert D.T., Smith K.A., Smalley R.E. Gas-phase production of carbon single-walled nanotubes from carbon monoxide via the HiPco process: a parametric study // J. Vac. Sci. Technol. 2001. V. A 19. № 4. 1800–1805.

Булычев, Удод: Булычев Б.М., Удод И.А. Линейный углерод (карбин): подходы к синтезу, идентификации структуры и интеркалированию // Российский хим. ж. 1995. Т. 39. № 2. С. 9 – 18.

Бусек: Buseck P.R., Tsipursky S.J., Hettich R. Fullerenes from geological environment // Science. 1992. V. 257. P. 215 – 217.

Бучаченко: Бучаченко А.Л. Нанохимия – прямой путь к высоким технологиям нового века // Успехи химии. 2003. Т. 72. № 5. С. 419 – 437.

Бхимарасетти: Bhimarasetti G., Sunkara M.K., Graham U., Suh C., Rajan K. Controlled growth of novel hollow carbon structures with built-in junctions // In: Nanoengineered Nanofibrous Materials, Eds. S. Gucery, Y.G. Gogotsi, V. Kuznetsov, NATO Sci. Ser. II. Mathematics, Physics and Chemistry, v. 169, Kluwer Academic Book Publ., 2004, Dordrecht, Netherlands, 83 – 90.

Быков, Рябоконь: Быков В.А., Рябоконь В.Н. Инструменты нанотехнологии: состояние и перспективы развития // Автометрия. 2004. Т. 40. № 2. С. 37 – 45.

Бэкон: Bacon R., Growth, structure and properties of graphite whiskers //J. Appl. Phys. 1960. V. 31. P. 283 – 290.

Ван и др.: Wang C., Guo Z.-X., Fu S., Wu W., Zhu D. Polymers containing fullerene or carbon nanotube structures // Progr. Polym. Sci. 2004. V. 29. P. 1079 – 1141.

Ван: Wang J. Carbon-nanotube based electrochemical biosensors: a review // Electroanal. 2004. V. 17. No. 1. P. 7 – 14.

Веласко-Сантос: Velasco-Santos C., Martínez-Hernández A.L., Consultchi A., Rodríguez R., Castaño V.M. Naturally produced carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 2003. V.373. Nos. 3 – 4. P. 272 – 276.

Виголо: Vigolo B., Pénicaud A., Coulon C., Sauder C., Pailler R., Journet C., Bernier P., Poulin P. Macroscopic fibers and ribbons of oriented carbon nanotubes // Science. 2000. V. 290. P. 1331 – 1334.

Гиллерт, Ланге: Hillert M., Lange N. // Z. Kristallogr. 1958. Bd. 111. S. 24 – 34.

Гинзбург: Гинзбург Б.М., Туйчиев Ш., Табаров С.Х. // Структура и свойства растворов фуллерена С₆₀ в ароматических растворителях. 2005.

Гогоци: Gogotsi Y., Libera J.A., Kalashnikov N., Yoshimura M. Science. 2000. V. 290. P. 317 – 320.

Гольдшлегер, Моравский: Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Гидриды фуллеренов: синтез, свойства и структура // Успехи химии. 1997. Т. 66. № 4. С. 353 – 375.

Гольдшлегер, Моравский: Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Применение фуллеренов и фуллеренсодержащих материалов в катализе // Нефтехимия. 2000. Т. 40. № 6. С. 403 – 416.

Да Рос: Da Ros T., Spalluto G., Prato M. Biological application of fullerene derivatives: a brief overview. Croatica Chem. Acta. 2001. V.74. No. 4, P. 743 – 755.

Де Гир: W. A. de Heer, P. Poncharal, C. Berger, J. Gezo, Z. Song, J. Bettini, D. Ugarte Liquid carbon, carbon-glass beads, and the crystallyzation of carbon nanotubes// Science. 2005. V. 307. P. 907 – 910.

Гружичич: Grujicic M., Cao G., Gersten B. Optimization of the CVD process for carbon nanotube fabrication // Appl. Surf. Sci. 2002. V. 191. P. 223–239.

Даи: Dai H., Rinzler A., Nikolaev P., Thess A., Colbert D., Smalley R.E. Single-wall nanotubes produced by metal-catalyzed disproportionation of carbon monoxide // Chem. Phys. Lett. 1996. V. 260. P. 471–475.

Делл’Аква: Dell’Acqua-Bellavitis L.M., Ballard J.D., Ajayan P.M., Siegel R.W. // Nano Lett. 2004. V. 4. № 9, 1613–1620.

Джан: Gao M., Zuo J.M., Twesten R.D., Petrov I., Nagahara L.A., Zhang R. Structure determination of individual single-wall carbon nanotubes by nanoarea electron diffraction // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. No. 16. P. 2703 – 2705.

Дзеон: Jeong S.-H., Ko J.-H., Park J.-P., Park W. A sonochemical route to single-walled carbon nanotubes under ambient conditions// J. Amer. Chem. Soc. 2004. V. 126. 15982 – 15983.

Дзи: Ji L., Lin J., Zeng H.C. Formation route of carbon nanotubes in a gel matrix // Chem. Mater. 2000. V. 12. P. 3466 – 3471.

Дикий, Кабо: Дикий В.В., Кабо Г.Я. Термодинамические свойства фуллеренов С₆₀ и С₇₀ // Успехи химии. 2000. Т. 69. № 2. С. 107 – 117.

Дикий: Diky V.V., Zhura L.S., Kabo A.G., Markov V.Yu., Kabo G.J. High-temperature heat capacity of C₆₀ fullerene // Fullerene Sci. Technol. 2001. V.9. No. 4. P. 543–551.

Долтон: Dalton A.B., Collins S., Razal J., Munoz E., Ebron V.H., Kim B.G., Coleman J.N., Ferraris J.P., Baughman R.H. Continuous carbon nanotube composite fibers: properties, potential applications, and problems // J. Mater. Chem. 2004. V. 14. P. 1–3.

Дресселхауз: Dresselhaus M.S. Future direction in carbon science // Annu. Rev. Mater. Sci. 1997. V. 27. P. 1–34.

Дресселхауз: Dresselhaus M.S., Dresselhaus M., Jorio A., Filho A.G.S., Samsonidze G.G., Saito R., Science and application of single-nanotube Raman spectroscopy // J. Nanosci. Nanotechn. 2003. V. 3. Nos. 1 – 2. P. 19 – 37.

Дукло: Duclaux L. Review of the doping of carbon nanotubes (multiwalled and single-walled) // Carbon. 2002. V. 40. P. 1751 – 1764.

Дьячков: Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века // Природа. 2000. № 11. С. 23 – 30.

Елецкий: Елецкий А.В. Фуллерены в растворах // Теплофиз. выс. температур. 1996. Т. 34. С. 308 – 323.

Елецкий: Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи физ. наук. 2002. Т. 172. № 4. С. 401 – 438.

Захарова: Захарова Г.С., Волков В.Л., Ивановская В.В., Ивановский А.Л. Нанотрубки и родственные наноструктуры оксидов металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – 240 с.

Ивановский: Ивановский А.Л. Моделирование нанотубулярных форм веществ // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 2. С. 119 – 135.

Ивановский: Ивановский А.Л. Неуглеродные нанотрубки: синтез и моделирование //Успехи химии. 2002. Т. 71. № 3. С. 203 – 224.

Иидзима: Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. V. 354. P. 56 – 58.

Иидзима, Ичихаши: Iijima S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter // Nature. 1993. V. 363. P. 603 – 605.

Исмагилов: Ismagilov Z.R., Fenelonov V.B., Podruzhina T.Ye., Derevyankin A.Yu., Avdeeva L.B., Reshetenko T.V., Barnakov Ch.N., Kozlov A.P., Seit-Ablaeva S.K., Chesnokov V.V., Parmon V.N. Adsorption method of hydrogen and methane storage for the fuel cell application // Euras. Chem.-Technol. J. 2003. V. 5. No. 1. P. 19 – 28.

Иткис: Itkis M.E., Perea D.E., Niyogi S., Rickard S.M., Hamon M., Hu H., Zhao B., Haddon R.C. Purity evaluation of as-prepared single-walled carbon nanotube soot by use of solution-phase near-IR spectroscopy // Nano Lett. 2003. V. 3. P. 309–314.

Камингс, Зеттл: Cumings J., Zettl A. Resistance of telescoping nanotubes. In: Structural and Electronic Properties of Molecular Nanostructures. Ed. by H. Kuzmany et al. Amer. Inst. Phys. 2002. P. 227 – 230.

Кан, Татон: Kang Y., Taton T.A. Micelle-encapsulated carbon nanotubes: a route to nanotube composites // J. Amer. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 5650 – 5661.

Караулова, Багрий: Караулова Е.Н., Багрий Е.И. Фуллерены: методы функционализации и перспективы применения производных // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 11. С. 979 – 998.

Касуга: Kasuga T., Hiramatsu M., Hoson A., Sekuno T., Niihara K. Formation of titanium oxide nanotube // Langmuir. 1998. V. 14. No. 12. P. 3160 – 3163.

Кац, Вилнер: Katz E., Willner I. Biomolecule-functionalized carbon nanotubes: application in nanibioelectronics // ChemPhysChem. 2004. V. 5. P. 1084 – 1104.

Керл: Керл Р.Ф. Истоки открытия фуллеренов: эксперимент и гипотеза // Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. № 3. С. 331 – 342.

Ким: Kim W., Choi H.C., Shim M., Li Y., Wang D., Dai H. Synthesis of ultralong and high percentage of semiconducting single-walled carbon nanotubes // Nano Lett. 2002. V. 2. No. 7. P. 703 – 708.

Конарев, Любовская: Конарев Д.В., Любовская Р.Н. Донорно-акцепторные комплексы и ион-радикальные соли на основе фуллеренов // Успехи химии. 1999. Т. 68. № 1. С. 23 – 44.

Косаковская: Косаковская З.Я., Чернозатонский Л.А., Федоров Е.А. Нановолоконная углеродная структура // Письма в ЖЭТФ. 1992. Т. 56. № 1. С. 26 – 30.

Котосонов: Котосонов А.С. Текстура и магнитная анизотропия углеродных нанотрубок в катодных осадках, полученных электродуговым способом // Письма в ЖЭТФ. 1999. Т. 70. №. 7. С. 468 – 472.

Котосонов, Атражев: Котосонов А.С., Атражев В.В. Особенности электронной структуры углеродных многослойных нанотрубок // Письма в ЖЭТФ. 2000. Т. 72. № 2. С. 76 – 80.

Крашенинников, Нордлунд: Krasheninnikov A.V., Nordlund K. Irradiation effects in carbon nanotubes // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. 2004. V. B 216. P. 355 – 366.

Крестинин: Krestinin A.V., Kislov M.B., Ryabenko A.G. On the mechanism of single-wall carbon nanotube nucleation in the arc and laser processes: why bimetallic catalysts have high efficiency? In: Nanoengineered Nanofibrous Materials, Eds. S. Gucery, Y.G. Gogotsi, V. Kuznetsov, NATO Sci. Ser. II. Mthematics, Physics nd Chemistry, v. 169, Kluwer Academic Book Publ., 2004, Dordrecht, Netherlands, 107–114.

Крестинин: Крестинин А.В. Однослойные углеродные нанотрубки: механизм образования и перспективы технологии производства на основе электродугового процесса // Рос. хим. ж. 2004. Т. 48. № 5. С. 21–27.

Кретчмер: Krätschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos K., Huffman D.R. Solid C₆₀: a new form of carbon // Nature. 1990. V. 347. P. 354 – 358.

Крото: Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C₆₀: Buckminsterfullerene (1985). // Nature. 1985. V. 318. P. 162–163.

Крото: Крото Г. Симметрия, космос, звезды и С₆₀ // Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. № 3. С. 343–358.

Кувана: Kuwana K., Endo H., Saito K., Qian D., Andrews R., Grulke E.A. Catalyst deactivation in CVD synthesis of carbon nanotubes // Carbon. 2005. V. 43. P. 253–260.

Кузнецов: Kuznetsov V.L. Mechanism of carbon filaments and nanotubes formation on metal catalysts // In: Nanoengineered Nanofibrous Materials, Eds. S. Gucery, Y.G. Gogotsi, V. Kuznetsov, NATO Sci. Ser. II. Mathematics, Physics and Chemistry, v. 169, Kluwer Academic Book Publ., 2004, Dordrecht, Netherlands, 19–34.

Кузнецов, Бутенко: Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V. Synthesis and properties of nanostructured carbon materials: nanodiamond, onion-like carbon and carbon nanotubes // In: Nanostructured Materials and Coatings in Biomedical and Sensor Applications, Eds. Y.G. Gogotsi, I.V. Uvarova. NATO Sci. Ser. II. Mathematics, Physics and Chemistry, v. 102. Kluwer Academic Book Publ., Dordrecht, Netherlands, 2003. P. 187–202.

Ламбин: Lambin Ph., Meunier V., Henrard L., Lukas A.A. Measuring the helicity of carbon nanotubes // Carbon. 2000. V. 38. P. 1713–1721.

Ли: Li Y.-L., Kinloch I.A., Windle A.H. Direct spinning of carbon nanotube fibers from chemical vapor deposition synthesis // Science. 2004. V. 304. P. 276–278.

Линь: Lin C.H., Lee S.H., Hsu C.M., Kuo C.T. Comparison on properties and growth mechanisms of carbon nanotubes fabricated by high-pressure and low-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition // Diamond Rel. Mater. 2004. V. 13. Nos. 11 – 12. P. 2147 – 2152.

Лиу: Liu K., Jiang K., Feng C., Chen Z., Fan S. A growth mark method for studying growth mechanism of carbon nanotube arrays // Carbon. 2005. V. 43. P. 2850–2856.

Лиу: Huang S., Maynor B., Cai X., Liu J. Ultralong, well-aligned carbon nanotube architectures on surfaces // Adv. Mater. 2003. V. 15. No. 19. P. 1651 – 1655; Huang S., Cai X., Liu J. Growth of millimeter-long and horizontally aligned single-walled carbon nanotubes on flat substrates // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 5636 – 5637.

Лиу, Фань: Liu L., Fan S. Isotope labeling of carbon nanotubes and formation of ¹²C–¹³C nanotube junctions // J. Amer. Chem. Soc. 2001. V. 123. P. 11502 – 11503.

Лоу: Withers J.C., Loutfy R.O., Lowe T.P. Fullerene commercial vision // Fullerene Sci. Technol. 1997. V. 5. No. 1. P. 1 – 31.

Луцци, Смит: Luzzi D.E., Smith B.W. Carbon cage structures in single wall carbon nanotubes: a new class of materials // Carbon. V. 38. P. 1751 – 1756 (2000).

Лучев: Louchev O.A., Laude T., Sato Y., Kanda H. Diffusion-controlled kinetics of carbon nanotube forest growth by chemical vapor deposition // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. No. 16. P. 7622 – 7634.

Ма: Ma R., Golberg D., Bando Y., Sasaki T. Syntheses and properties of B-C-N and BN nanostryctures // Philos. Trans.: Math., Phys. Engin. Sci. 2004. V. 362. No. 1823. P. 2161 – 2186.

Маккей, Терронес: Mackay A.L., Terrones H. Diamond from graphite // Nature. 1991. V. 352. P. 762.

Мамедов: Mamedov A.A., Kotov N.A., Prato M., Guldi D.M., Wicksted J.P., Hirsch A. Molecular design of strong single-wall carbon nanotube/polyelectrolyte multilayer composites // Nature Mater. 2002. V. 1. P. 190 – 194.

Мейер: Meyer R.R., Sloan J., Dunin-Borkowski R.E., Kirkland A.I., Novotny M.C., Bailey S.R., Hutchison J.L., Green M.L.H. Discrete atom imaging of one-dimensional crystals formed within single-walled carbon nanotubes // Science. 2000. V. 289. P. 1324 – 1326.

Мойсала: Moisala A., Nasibulin A.G., Kauppinen E.I. The role of metal nanoparticles in the catalytic production of single-walled carbon nanotubes – a review // J. Phys.: Condens. Matter. 2003. V. 15. P. S3011–S3035.

Монтье: Monthioux M. Filling single-wall carbon nanotubes // Carbon. 2002. V. 40. P. 1809–1823.

Мордкович: Mordkovich V.Z., Maezawa T., Takeuchi Y. Formation of various carbon nanoclusters from laser-produced carbon plasma // Fullerenes, Nanotubes, Carbon Nanostructures. 2004. V. 12. Nos. 1 – 2. P. 11 – 16.

Неволин: Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике. М.: Техносфера, 2005. – 152 с.

Неретин, Словохотов: Неретин И.С., Словохотов Ю.Л. Кристаллохимия фуллеренов // Успехи химии. 2004. Т. 73. № 5. С. 492 – 525.

Нестеренко: Нестеренко А.М., Колесник Н.Ф., Ахматов Ю.С., Сухомлин В.И., Прилуцкий О.В. Особенности фазового состава и структуры продуктов взаимодействия NiO и Fe₂O₃ с окисью углерода // Металлы. 1983, № 3. С. 12 – 17.

Оберлен: Oberlin А., Endo M., Koyama T., Filamentous growth of carbon through benzene decomposition // J. Cryst. Growth. 1976. V.32. P. 335 – 349.

Пен: Peng H., Leung F.S.M., Wu A.X., Dong Yu., Dong Yo., Yu N.-T., Feng X., Tang B.Z. Using buckyballs to cut off light! Novel fullerene materials with unique optical transmission characteristics, Chem. Mater. 2004. V. 16. P. 4790 – 4797.

Принц: Prinz V. Ya. Precise semiconductor, metal and hybrid nanotubes and nanofibers // In: Nanoengineered Nanofibrous Materials, Eds. S. Gucery, Y.G. Gogotsi, V. Kuznetsov, NATO Sci. Ser. II. Mathematics, Physics and Chemistry, v. 169, Kluwer Academic Book Publ., 2004, Dordrecht, Netherlands, 47 – 64.

Пурецки: Puretzky A.A., Geohegan D.B., Jesse S., Ivanov I.N., Eres G. In situ measurements and modelling of carbon nanotube array growth kinetics during chemical vapor deposition // Appl. Phys. 2005. V. A 81. P. 223–240.

Радушкевич, Лукьянович: Радушкевич Л.В., Лукьянович В.М. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте // Ж. физ. химии. 1952. Т. 26. № 1. С. 88 – 95.

Раков: Раков Э.Г. Нанотрубки неорганических веществ // Ж. неорган. химии. 1999. Т. 44. № 11. С. 1827 – 1840.

Раков: Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехихимии. 2000. Т.69. № 1. С. 41 – 59.

Раков: Раков Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 10. С. 934 – 973.

Раков: Раков Э.Г. Методы непрерывного производства углеродных нановолокон и нанотрубок // Хим. технология. 2003. № 10. С. 2 – 7.

Раков: Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон // Росс. хим. ж. 2004. Т. 48. № 5. С. 12–20.

Раков: Rakov E.G. Chemistry of carbon nanotube // In: Handbook of Nanomaterials. Ed. by Yu. Gogotsi. 2006. CRC Press. P. 103–174.

Роткин: Rotkin S.V., Gogotsi Yu. Analysis of non-planar graphitic structures: from arched edge planes of graphite crystals to nanotubes // Mat. Res. Innovat. 2002. V. 5. P. 191 – 200.

Рыбалко: Рыбалко В.В. Наноразмерные углеродсодержащие материалы: Учеб. Пособие. М.: Моск. Гос. ин-т электроники и математики. 2003. – 50 с.

Сидоров, Болталина: Сидоров Л.Н., Болталина О.В. // Успехи химии. 2002. Т. 71. № 7. С. 611 – 640.

Сидоров, Иоффе: Сидоров Л.Н., Иоффе И.Н. Эндоэдральные фуллерены // Соросов. образов. ж. 2001. Т.7. № 8. С. 30 – 36.

Слоун: Sloan J., Friedrichs S., Meyer R.R., Kirkland A.I., Hutchison J.L., Green M.L.H. Structural changes induced in nanocrystals of binary compounds confined within single walled carbon nanotubes: a brief review // Inorganica Chim. Acta. 2002. V. 330. P. 1 – 12.

Смит: B.W. Smith, M. Monthioux, D.E. Luzzi, Encapsulated C₆₀ in carbon nanotubes, Nature, 396, 323 – (1998). (К разделу 3.2).

Смолли: Смолли Р.Е. Открывая фуллерены // Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. № 3. С. 323 – 330.

Стоун, Уэльс: Stone A.J., Wales D.J. Theoretical studies of icosahedral C₆₀ and some related species // Chem. Phys. Lett. 1986. V. 128. № 5–6. P. 501–503.

Терронес, Терронес: Terrones H., Terrones M. Curved nanostructured materials // New J. Phys. 2003.V. 5. P. 126.1–126.37.

Треси: Treacy M.M.J., Ebbesen T.W., Gibson J.M. Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes // Nature. 1996. V. 381. P. 678– 680.

Трефилов: Трефилов В.И., Щур Д.В., Тарасов Б.П., Б.П. Шульга Б.П., Черногоренко А.В., Пишук В.К., Загинайченко С.Ю. Фуллерены – основа материалов будущего. Киев: АДЭФ-Украина, 2001. – 146 с.

Фенелонов: Фенелонов В.Б. Пористый углерод. Новосибирск: Институт катализа, 1995. – 518 с.

Флахо: Flahaut E., Peigney A., Laurent Ch. CCVD synthesis of single and double-walled carbon nanotubes // In: Nanoengineered Nanofibrous Materials, Eds. S. Gucery, Y.G. Gogotsi, V. Kuznetsov, NATO Sci. Ser. II. Mathematics, Physics and Chemistry, v. 169, Kluwer Academic Book Publ., 2004, Dordrecht, Netherlands, 35 – 45.

Фурсиков, Тарасов: Фурсиков П.В., Тарасов Б.П. Каталитический синтез и свойства углеродных нановолокон и нанотрубок // Int. Sci. J. Alternat. Energy Ecology. 2004. № 10. С. 24 – 40.

Хайманн: Heimann R.B., Evsykov S.E., Koga Y., Carbon allotropes: a suggested classification scheme based on valence orbital hybridization, Carbon. 1997. V. 35. P. 1654 – 1658..

Хайманн, Евсюков: Хайманн Р.Б., Евсюков С.Е. Аллотропия углерода // Природа. 2003. № 8. С. 66 – 72.

Хейманн, Дженнескинс: Heymann D., Jenneskens L.W., Jehlička J., Koper C., Vlietstra E. Terrestial and extraterrestrial fullerenes // Fullerenes, Nanotubes, and Carbon Nanostructures. 2003. V. 11, No. 4. P. 333 – 370.

Харрис: Harris P.J.F., Tsang S.C., Claridge J.B., Green M.L.H. High-resolution electron microscopy studies of a microporous carbon produced by arc-evaporation // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1994. V. 50. P. 2799–2802.

Харрис: Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века. Пер. с англ. под ред. и с доп. Л.А. Чернозатонского. М.: Техносфера, 2003. – 336 с.

Хелвег: Helveg S., López-Cartes C., Sehested J., Hansen P.L., Clausen B.S., Rostrup-Nielsen J.R., Abild-Pedersen F., Nørskov J.K. Atomic-scale imaging of carbon nanofibre growth // Nature. 2004. V. 427. P. 426 – 429.

Хилдинг: Hilding J., Grulke E.A., Zhang Z.G., Lockwood F., Dispersion of carbon nanotube in liquids // J. Disp. Sci. Technol. 2003. V. 24. No. 6. P. 1 – 41.

Хирш, Бреттрайх: Hirsch A., Brettreich M. Fullerenes: Chemistry and Reactions. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, Weinheim, 2004. - 422 pp. (В 1994 в Германии вышла книга Хирша по химии фуллеренов, которая переиздавалась в 1995, 1999 и 2002 гг.).

Хуан: Huang Z.P., Wang D.Z., Wen J.G., Sennett M., Ren Z.F. Effect of nickel, iron and cobalt on growth of aligned carbon nanotubes // Allp. Phys. 2002. V. A 74. P. 387–391.

Хуффман: Krätschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos K., Huffmann D.R. Solid C₆₀: a new form of carbon // Nature. 1990. V. 347. P. 354 – 357.

Чен: Cheng H.M., Li F., Sun X., Brown S.D.M., Pimenta M.A., Marucci A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. ….. // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 289. P. 602–610.

Чернозатонский: Chernozatonskii L.A., Gulyaev Yu.V., Kosakovskaya Z.Ya., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F., Fedorov E.A., Val’chuk V.P. // Chem. Phys. Lett. 1995. V. 233. P. 63 – 68.

Чесноков, Буянов: Чесноков В.В., Буянов Р.А. // Образование углеродных нитей при каталитическом разложении углеводородов на металлах подгруппы железа и их сплавах. Успехи химии. 2000. Т. 69. № 7. С. 675–682.

Чжу: Zhu H.W., Xu C.L., Wu B.Q., Wei R., Vajtai R., Ajayan P.M. Direct synthesis of long single-walled carbon nanotube strands // Science. 2002. V. 296. P. 884–886.

Чибанте, Хейманн: Chibante L., Heymann D. On the geochemistry of fullerenes: Stability of C60 in ambient air and role of ozone // Geochim. Cosmochim. Acta. 1993. V. 57. P. 1879 – 1881.

Чхховалла: Chhowalla M., Teo K.B.K., Ducati C., Rupesingle N.L., Amaratunga G.A.J., Ferrari A.C., Roy D., Robertson J., Milne W.I. Growth process conditions of vertically aligned carbon nanotubes using plasma enhanced chemical vapor deposition // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. No. 10. P. 5308 – 5317.

Шлиттер: Schlitter R.R., Seo J.W., Gimzewski J.K., Durkan C., Saifullan M.S.M., Welland M.E. Single crystal single-walled carbon nanotubes formed by self-assembly // Sciencexpress/www.sciencepress.org/5 April 2001/Page 1/10.1126/science.1057823

Шульга: Шульга Ю.М., Башкин И.О., Крестинин А.В., Мартыненко В.М., Зверева Г.И., Кондратьева И.В., Осипьян Ю.А., Понятовский Е.Г. Спектр газов, выделяющихся при ступенчатом нагреве дейтерированных под давлением однослойных углеродных нанотрубок // Письма в ЖЭТФ. 2003. Т. 80. № 12. С. 884 – 888.

Эббесен, Аджаян: Ebbesen T.W., Ajayan P.M. Large-scale synthesis of carbon nanotubes // Nature. 1992. V. 358. P. 220 – 222.

Эрдемир: Erdemir A. Design criteria for superlubricity in carbon films and related micrjstructures // Tribology Int. 2004. V. 37. P. 577 – 583.