Rozsáhlá rodina uhlíkových nanoalotropů: Klasifikace, chemické aspekty a aplikace fulerenů, uhlíkových teček, nanotrubiček, grafenu, nanodiamantu a superstruktur.

SC_002

V roce 2015 byla vědci z RCPTM vydána publikace v Chemical Reviews, která jako první systematicky klasifikuje všechny doposud známé existující modifikace (nano)uhlíku a důkladně popisuje jejich vlastnosti ve vztahu s jejich strukturou. První kapitola je zaměřena na struktury a základní charakterizaci známých uhlíkatých nanoalotropů s ohledem na jejich dimenzionalitu (0D, 1D a 2D). Najdeme zde popis používaných metod pro přípravu nejvýznamnějších uhlíkatých nanoalotropů, jejich výhody i nevýhody. Pozornost je věnována také fyzikálně-chemickým vlastnostem uhlíkatých nanoalotropů a možnostem jejich aplikace v oblasti nanotechnologií. V článku je rovněž diskutována problematika modifikace uhlíkatých nanoalotropů, které jsou pak rozděleny do několika sekcí podle původu chemické reaktivity.

Další kapitoly jsou zaměřeny na transformace různých forem (nano)uhlíku, superstruktur a hybridů, vytvořených různou kombinací uhlíkových nanoalotropů. Diskutovány jsou i takové formy uhlíku, u kterých se předpokládá, že by mohly existovat při velmi vysokých tlacích. Vlastnosti takových systému mohou být předpovězeny na základě výpočetních studií před jejich syntézou, což usnadňuje jejich objev a hlavně poskytuje motivaci pro jejich přípravu. Příprava materiálů na bázi uhlíku v nanoměřítku má velký potenciál a uplatnění, nejen v oblasti nanotechnologií. Tento článek proto představuje obrovský krok ve vývoji nanomateriálů na bázi uhlíku a jejich následném širokém uplatnění.

Georgakilas, V.; Perman, J. A.; Tucek, J.; Zboril, R. Broad Family of Carbon Nanoallotropes: Classification, Chemistry, and Applications of Fullerenes, Carbon Dots, Nanotubes, Graphene, Nanodiamonds, and Combined Superstructures. Chem. Rev. 2015, 115 (11), 4744-4822. DOI: 10.1021/cr500304f