Subnanometer-Diameter Wires Isolated in a Polymer Matrix by Fast Polymerization

Golden, J. H.; DiSalvo, Francis J.; Fréchet, Jean M. J.; Silcox, J.; Thomas, M. G.; Elman, James F.

doi:10.1126/science.273.5276.782

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“…In polar solvents, 1D host phases such as MMo 3 Se 3 (M = Li, Na) form colloidal systems containing monodisperse, negatively charged condensed cluster chains (Mo 3 Se 3 ). Such systems are also of interest for intercalation research [184].…”

Section: Metal Chalcogenide-polymer Inclusion Nanocompositesmentioning

confidence: 99%

Hybrid Intercalative Nanocomposites

Pomogailo

2005

Inorg Mater

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This review focuses on organic-inorganic hybrid nanocomposites, a research area that has made rapid progress in recent years. Inorganic components (hosts) include both natural materials (clays, silicates, smectites, layered phosphates, and others) and compounds prepared by different synthetic techniques. Into their interlayer spaces, various organic guests-solvents, monomers, and polymers-can be intercalated. Among the hybrid nanocomposites analyzed in detail are those based on polyconjugated electrically conducting polymers, such as poly(aniline) and poly(pyrrole), and various mineral matrices. Particular attention is paid to polymermetal chalcogenide nanocomposites and their applications as semiconducting materials. One of the most common and practically important intracrystalline processes in the fabrication of hybrid nanocomposites is the incorporation of monomer molecules into pores of the host, followed by controlled internal transformations into polymer, oligomer, or hybrid-sandwich products (in situ postintercalative transformations). This approach is often called "ship-in-the-bottle" polymerization. Another widely used approach is the incorporation of macromolecules into layered host lattices from solutions or melts. This process offers the possibility of producing graphite intercalation compounds and inorganic-organic multilayer composites, including self-assembled nanocomposites in the form of ( P / M ) n multilayers, where M and P are oppositely charged inorganic and polymer nanolayers. S48 INORGANIC MATERIALS Vol. 41 Suppl. 1 2005 POMOGAILO

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Section: Metal Chalcogenide-polymer Inclusion Nanocompositesmentioning

confidence: 99%

Hybrid Intercalative Nanocomposites

Pomogailo

2005

Inorg Mater

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“…Utilizando-se matrizes template inorgânicas os (nano) compósitos obtidos possuirão características híbridas, podendo apresentar melhores propriedades mecânicas, térmicas, químicas, elétri-cas, entre outras. O interesse particular na investigação de materiais (nano) compósitos pode ser constatado na literatura onde observa-se um significativo aumento no número de publicações nesta área nos últimos anos [57][58][59][60][61][62][63][64][65] . Assim o método template consiste em reações do tipo hospedeiro/convidado onde o convidado (guest) é sintetizado em um hospedeiro (host) com tamanho e forma de poros controlados, possibilitando a organização e estabilização de materiais, em micro e nanoescala, sem provocar modificações substanciais na estrutura do hospedeiro.…”

Section: Figura 2 Esquema Mostrando Várias Aplicações Conhecidas E Punclassified

Síntese de polímeros condutores em matrizes sólidas hospedeiras

Maia¹,

Paoli²,

Alves³

et al. 2000

Quím. Nova

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Recebido em 7/12/98; aceito em 8/6/99 CONDUCTIVE POLYMER SYNTHESIS IN SOLID HOST MATRICES. This review discusses the methods used to prepare conductive polymers in confined environments. This spatial restriction causes formation of defect-free polymer chains in the interlayer as porous cavities of inorganic hosts. The properties of the different composites obtained are a synergist combination of the characteristics of the inorganic host and the polymer. This opens new perspectives for the preparation of these materials and widens its potential applications.Keywords: conductive polymers; inorganic matrices; composites. REVISÃO INTRODUÇÃOUm histórico sobre tecnologia de polímeros evidenciaria, sem dúvida alguma, que uma das propriedades mais importantes destes materiais sintéticos é a capacidade de comportar-se como excelentes isolantes elétricos, tanto para altas freqüências quanto para voltagens. No entanto, nos últimos anos uma nova classe de polímeros orgânicos tem sido desenvolvida, cuja importância está relacionada à possibilidade de conduzir eletricidade 1 . Os membros desta nova classe de materiais, chamados de "metais sintéticos", possuem uma característica em comum: longos sistemas π conjugados, ou seja, uma alternância de ligações simples e duplas ao longo da cadeia. O interesse evidente é combinar em um mesmo material as propriedades elétricas de um semicondutor ou metal com as vantagens de um polímero.Desde a década de 60, é conhecido que moléculas orgânicas que apresentam duplas ligações conjugadas podem exibir propriedades semicondutoras. O desenvolvimento inicial foi inibido pelo fato que as cadeias rígidas, em uma estrutura conjugada, também produzem uma intratabilidade extrema, tal que a maioria dos primeiros exemplos de polímeros condutores eram infusíveis, insolúveis e, portanto, de pouco valor tecnológico. No começo dos anos 70 Shirakawa e Ikeda 2,3 demonstraram a possibilidade de preparar filmes auto-suportados de poliacetileno pela polimerização direta do acetileno. O polímero produzido apresentou propriedades semicondutoras que atraiu pouco interesse até 1977, quando MacDiarmid e cols.4 descobriram que, tratando o poliacetileno com ácido ou base de Lewis, era possí-vel aumentar a condutividade em até 13 ordens de grandeza. Este processo envolve a remoção ou adição de elétrons da cadeia polimérica, sendo denominado "dopagem". O termo dopagem é utilizado em analogia com os semicondutores inorgânicos cristalinos, sugerindo semelhanças com os polímeros intrinsecamente condutores (PICs). Em ambos os casos a dopagem é aleatória e não altera a estrutura do material. No entanto, na dopagem de um polímero as impurezas não são introduzidas nas cadeias, mas sim nas suas "vizinhanças". A interação impureza-cadeia gera deformações e "defeitos carregados" localizados, responsáveis pelo aumento na condutividade 5 . Outra diferença significativa está na quantidade de dopante utilizada. Enquanto os semicondutores apresentam "impurezas" que atuam como dopantes, da ordem de ppm, os PICs chegam a ter 50% em ma...

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“…The isolated wires are easily obtained from the bundles by using a highly polar solvent. 13 Although these materials are in bulk crystalline form, they show onedimensional ͑1D͒ properties due to the existence of long Y 6 X 6 atomic chains. Chew et al 14 have used the nuclear magnetic-resonance spectroscopy to probe the electronic structure of the M cation sites in M 2 Mo 6 Se 6 , M = ͑Li, Rb, Cs, In͒.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

First principles study of electronic and mechanical properties of molybdenum selenide type nanowires

et al. 2006

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Using the first-principles plane-wave pseudopotential method within density functional theory, we have systematically investigated structural, electronic, and mechanical properties of M 2 Y 6 X 6 , Y 6 X 6 ͑X =Se,Te,S; Y = Mo, Cr, W; and M =Li,Na͒ nanowires and bulk phase of M 2 Y 6 X 6 . We found that not only Mo 6 X 6 , but also transition metal and chalcogen atoms lying in the same columns of Mo and Se can form stable nanowires consisting of staggered triangles of Y 3 X 3 . We have shown that all wires have nonmagnetic ground states in their equilibrium geometry. Furthermore, these structures can be either a metal or semiconductor depending on the type of chalcogen element. All Y 6 X 6 wires with X = Te atom are semiconductors. Mechanical stability, elastic stiffness constants, breaking point, and breaking force of these wires have been calculated in order to investigate the strength of these wires. Ab initio molecular dynamic simulations performed at 500 K suggest that overall structure remains unchanged at high temperature. Adsorption of H, O, and transition metal atoms like Cr and Ti on Mo 6 Se 6 have been investigated for possible functionalization. All these elements interact with Mo 6 Se 6 wire forming strong chemisorption bonds, and a permanent magnetic moment is induced upon the adsorption of Cr or Ti atoms. Molybdenum selenide-type nanowires can be alternative for carbon nanotubes, since the crystalline ropes consisting of one type of ͑M 2 ͒Y 6 X 6 structures can be decomposed into individual nanowires by using solvents, and an individual nanowire by itself is either a metal or semiconductor and can be functionalized.

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Subnanometer-Diameter Wires Isolated in a Polymer Matrix by Fast Polymerization

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Hybrid Intercalative Nanocomposites

Hybrid Intercalative Nanocomposites

Síntese de polímeros condutores em matrizes sólidas hospedeiras

First principles study of electronic and mechanical properties of molybdenum selenide type nanowires

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