Los físicos de la Universidad de Basilea logran sintetizar nanocintas de grafeno dopadas con boro y caracterizar sus propiedades estructurales, electrónicas y químicas. El material modificado podría usarse potencialmente como sensor para los óxidos de nitrógeno que dañan el medio ambiente, informan los científicos en el último número de Comunicaciones de la naturaleza.
El grafeno es uno de los materiales más prometedores para mejorar los dispositivos electrónicos. La hoja de carbono bidimensional exhibe una alta movilidad de electrones y, en consecuencia, tiene una conductividad excelente. Aparte de los semiconductores habituales, el material carece de la llamada banda prohibida, un rango de energía enun sólido donde no pueden existir estados de electrones. Por lo tanto, evita una situación en la que el dispositivo está apagado electrónicamente. Sin embargo, para fabricar interruptores electrónicos eficientes a partir de grafeno, es necesario que el material se pueda encender y encender.apagado."
La solución a este problema radica en recortar la hoja de grafeno a una forma similar a una cinta, denominada nanocinta de grafeno GNR. Por lo tanto, se puede alterar para tener una banda prohibida cuyo valor depende del ancho de la forma.
Síntesis sobre superficie dorada
Para ajustar la banda prohibida a fin de que las nanocintas de grafeno actúen como un semiconductor de silicio bien establecido, las cintas están siendo dopadas. Con ese fin, los investigadores introducen intencionalmente impurezas en el material puro con el fin de modular sus propiedades eléctricas.Si bien se ha realizado el dopaje con nitrógeno, el dopaje con boro ha permanecido sin explorar. Posteriormente, las propiedades electrónicas y químicas no han quedado claras hasta ahora.
El profesor Dr. Ernst Meyer y el Dr. Shigeki Kawai del Departamento de Física de la Universidad de Basilea, con la ayuda de investigadores de universidades japonesas y finlandesas, han logrado sintetizar nanocintas de grafeno dopadas con boro con varios anchos.-reacción química de la superficie con una molécula precursora recién sintetizada en una superficie de oro atómicamente limpia. Las estructuras químicas se resolvieron directamente mediante microscopía de fuerza atómica de última generación a baja temperatura.
Hacia un sensor de óxido de nitrógeno
El sitio dopado del átomo de boro se confirmó de manera inequívoca y su relación de dopaje el número de átomos de boro en relación con el número total de átomos dentro de la nanocinta era del 4,8 por ciento atómico. Al dosificar el gas de óxido nítrico, la propiedad químicaconocida como la acidez de Lewis también podría confirmarse.
El gas de óxido nítrico dopado se adsorbió de manera altamente selectiva en el sitio de boro. Esta medición indica que el nanoribbon de grafeno dopado con boro se puede usar para un sensor de gas de alta sensibilidad para los óxidos de nitrógeno que actualmente son un tema candente en la industriacomo altamente dañino para el medio ambiente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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