Funcionalização de nanotubos de Carbono

Abstract

Recebido em 28/7/06; aceito em 18/1/07; publicado na web em 25/9/07 FUNCTIONALIZATION OF CARBON NANOTUBES. Carbon nanotubes are very stable systems having considerable chemical inertness due to the strong covalent bonds of the carbon atoms on the nanotube surface. Many applications of carbon nanotubes require their chemical modification in order to tune/control their physico-chemical properties. One way of achieving this control is carrying out functionalization processes where atoms and molecules interact (covalent or non-covalent) with the nanotubes. We review some of the progress that has been made in chemical functionalization of carbon nanotubes. Emphasis is given to chemical strategies, the most used techniques, and applications.Keywords: carbon nanotubes; functionalization; nanomaterials. INTRODUÇÃOOs nanomateriais, em geral, são muito importantes porque se diferenciam de forma dramática dos seus precursores "bulk". As propriedades destes materiais são determinadas pelo tamanho e pela morfologia, originando uma fascinante sintonia em suas propriedades físico-químicas. Talvez os exemplos mais claros e ilustrativos desses fenômenos possam ser tomados da ciência do carbono após a descoberta dos fulerenos, em 1985 1 , e dos nanotubos de carbono, em 1991 2 . Os nanotubos de carbono, assunto dessa revisão, são sistemas modelo para a nanociência e a nanotecnologia. Essas novas estruturas de carbono são bastante versáteis para se integrarem a diferentes áreas do conhecimento e são capazes de promover uma inter/multidisciplinaridade muito forte. Hoje, as pesquisas em nanotubos de carbono cruzam as fronteiras da física, da química, das ciências dos materiais, da biologia e desenvolvem-se rapidamente no campo da farmacologia.Os nanotubos de carbono, quanto ao número de camadas, podem ser classificados em duas formas: nanotubos multicamadas ("multi-wall carbon nanotubes -MWNTs") e camada simples ("single-wall carbon nanotubes -SWNTs"). Um tipo especial de MWNT é o nanotubo de parede dupla ("double-wall carbon nanotubes -DWNTs"). Uma ou outra forma de nanotubos apresenta-se mais apropriada dependendo da aplicação desejada. Os MWNTs foram observados pela primeira vez por Iijima 2 , em 1991. Dois anos depois, em contribuições independentes, Iijima e colaboradores 3 no Japão e Bethune e colaboradores 4 nos EUA publicaram simultaneamente a síntese dos SWNTs. Recentemente debate-se a quem devem ser atribuídos os créditos da descoberta dos nanotubos de carbono 5 . Entretanto, não há dúvidas que a área de pesquisa em nanotubos consolida-se após o trabalho de Iijima 2 . A Figura 1 mostra imagens de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) de MWNTs, DWNTs e SWNTs. O avanço das pesquisas em nanotubos de carbono foi claramente impulsionado pelo desenvolvimento dos processos de síntese, levando à produção de feixes de nanotubos do tipo SWNT com boa qualidade. Esse avanço foi realizado pelo grupo do Prof. Smalley na Rice University 6 e tornou possível a execução de estudos de microscopia 7,8 e de espectroscopia 9 que permitiram...

Nanocompósitos de poliuretana termoplástica e nanotubos de carbono de paredes múltiplas para dissipação eletrostática

“…17 No presente trabalho optou-se por não realizar procedimentos químicos para retirada deste resíduo metálico por duas razões principais: i) as manipulações químicas de retirada do metal são agressivas e trabalhosas, danificam os nanotubos e apresentam baixo rendimento. 18 É desejado que as propriedades eletrônicas dos nanotubos sejam conservadas sem a alteração na estrutura sp 2 e a conjugação dos átomos de carbono do tubo 19 causada por esses procedimentos; ii) no caso específico da aplicação visada, partes plásticas com propriedade de dissipação eletrostática, a presença de partículas metálicas encapsuladas por carbono pode não ter impacto negativo potencial, embora este aspecto necessite ser estudado em maiores detalhes. A presença de carbono amorfo e grafítico também não compromete o uso do nanomaterial dentro dos objetivos aqui colocados, sendo que estas partículas podem conduzir carga, apesar da razão de aspecto diferente em relação aos nanotubos.…”

DFT Study on the Mechanistic, Energetic and Structural Aspects of Adsorption of Tirapazamine Onto Pristine and Functionalized Carbon Nanotubes

“…Carbon nanotubes (CNTs) enjoy unique electronic, mechanical, photonic and chemical properties, [1][2][3][4][5][6] qualifying them to be used in biological and medical research. [7][8][9] .…”

Calcification in vitro of biomineralizated nanohydroxyapatite/superydrophilic vertically aligned multiwalled carbon nanotube scaffolds

“…Carbon nanotubes (CNTs) are tubular structures formed by hexagonal arrays of carbon, which can be classified into two types: single walled carbon nanotubes (SWCNTs) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) [1][2][3][4] . The MWCNTs are of particular interest for regenerative medicine due to their biocompatibility that permits extensive cell adhesion, spreading, and growth.…”