2. Карбиды и нитриды

В промышленных масштабах производят SiC, WC, в килограммовых количествах – TiC. Описано получение нанокристаллических TiWC, CoC, FeC. Из нитридов производятся и применяются (большая часть в килограммовых количествах) нанопорошки BN, AlN, Si₃N₄, TiN, ZrN, Si₃N₄ - AlN, Si₃N₄ - TiN, Si₃N₄ - ZrN, AlN – TiN, AlN - ZrN, Si₃N₄ – Y₂O₃, Si₃N₄ – MgO, AlN - Y₂O₃, TiC_xN_1-x, ZrC_xN_1-x , TiC_xN_1-x.

Нанопорошки SiC производятся несколькими зарубежными фирмами. Для этого используются, в частности процессы термического разложения триметилсилана в плазме низкого давления.

Получены наностержни и нанотрубки из SiC, нанопористый SiC, покрытия и наноструктурированные компакты из SiC. Нанотрубки можно синтезировать матричным методом при взаимодействии углеродных нанотрубок с парами Si или SiO, нанопористый материал – по реакции сажи или фуллеренов с Si при температуре около 700 ^оС. Для нанесения покрытий применяют напыление (мишенями служат Si и С или SiC) и химическое осаждение из газовой фазы (по реакции SiH₄ или тетраметилсилана c углеводородами).

Некоторые карбиды получают термическим разложением или пиролизом металлоорганических соединений. Так, SiC синтезируют пиролизом поликарбосиланов, В₄С – разложением поливинилпентаборана [C₂H₃(B₅H₈)]_n, TiC – разложением (η-C₅H₅)₂Ti(C₂H₅)₂ или пиролизом [(C₆H₄O₂)₂Ti]_n в атмосфере Н₂.

Разработан способ получения сравнительно длинных (около 1 см) нанотрубок BN, содержащих от одного до пяти слоев.

Особым видом углеродных соединений металлов являются карбоэдрены (меткары) – клетчатые структуры состава М₈С₁₂, где М = Zr, Hf, V, Cr, Mo, Fe со структурой додекаэдра. Они образуются при плазмохимическом синтезе, активируемом мощным лазерным излучением, при высокой концентрации углеводородов. Додекаэдры образованы из 12 пятиугольников, в вершинах которых находятся атомы.

Ферромагнетизм проявляют также наночастицы нитридов (GaN).

Отдельные нитриды синтезируют термическим разложением или пиролизом металлоорганических или элементорганических соединений. Примерами служит получение дисперсных порошков BN из полиборазина, полиборазола, поливинилборазина и других борсодержащих полимеров, получение AlN разложением [Al(NH₂)₃NH]_n в токе NH₃.

Термическим разложением поливинилсилазанов синтезируют соединения, содержащие C, N и В.

2. Халькогениды и пниктиды

Халькогениды состава А^IIB^VI обладают полупроводниковыми свойствами и широко применяются в электронике в виде плёнок и квантовых точек.

Наночастицы некоторых халькогенидов (CdS, CdSe) проявляют ферромагнетизм. ^6-44 Особое место занимают халькогениды металлов слоистого строения, например MoS₂, WS₂ и др. (см. рис. 25). Они способны образовывать однослойные, двухслойные и тонкие многослойные кристаллы (выделены в 2009 г.), нанотрубки и фуллереноподобные молекулы.

Пниктиды A^IIIB^V также являются полупроводниками и находят широкое применение при создании электронных и оптоэлектронных приборов (полевые транзисторы, светодиоды, фотодетекторы, лазеры, волноводы и др.). Особое значение имеют двумерные частицы. Обычно наностержни (нанопроволоки) A^IIIB^V получают методом ПЖК (см. раздел 5.3.3), хотя в ряде случаев пригодны методы пар–кристалл–кристалл, пар–кристалл (десублимация), раствор–жидкость–раствор и др. Например, для синтеза нитевидного InAs и GaAs используют смесь паров AsH₃ с парами триметилиндия или триметилгаллия при общем давлении 100 тор. с Au- катализатором при 430–560 ^оС.