Dopování grafenu je důležité pro úpravu jeho vlastností. Pokud do grafenové sítě zavedeme atomy dusíku a bóru, můžeme připravit tzv. borocarbonitridy s obecným vzorcem BxCyNz.
Struktura BCN je vrstev je naznačena na obr. 1., červeně jsou vyznačeny oblasti nitridu boritého (BN) a černě grafen.[1]
Tyto vrstvy jsou standardně připravovány působením obloukového výboje na směs aktivního uhlí a močoviny, příp. metodami CVD.
V aktuálně publikovaném článku je popsána metoda jednoduché transformace těchto vrstev na BCN nanotrubice.[2] Připravené nanotrubice byly charakterizovány pomocí mnoha metod, např. elektronové mikroskopie, termické a povrchové analýzy, Ramanovy spektroskopie.
Nejprve byly připraveny nanovrstvy BCN z kyseliny borité a glycinu, tyto látky byly rozpuštěny ve vodě a roztok byl dán do pece předehřáté na 475 °C. Vzniklý černý produkt obsahoval vrstvy BCN. Ty byly převedeny na nanotrubice v trubkové peci zahříváním na 900 °C v proudu dusíku, aby se zamezilo oxidaci materiálu kyslíkem. Byly získány tři různé typy odpovídající složení BC3N, BC2,3N a BCN. Se stoupajícím obsahem BN stoupá i teplotní stabilita materiálu.
Měrný povrch (BET) BC3N byl 237 m2.g-1 a pro BCN klesl na 172 m2.g-1. Ramanova spektra byla podobná spektrům grafenu, obsahovala D pás o vlnočtu 1367 cm-1. Ten odpovídá rovinné vibraci vazeb B-N a D pásu grafenu. Dále pozorujeme G pás o vlnočtu 1590 cm-1, který odpovídá G pásu grafenových domén. Na vlnočtech 2738 a 2945 cm-1 pozorujeme kombinační vibrace.
Z připraveného produktu byl vyrobeny elektrody pro superkondenzátory a byla stanovena jejich specifická kapacitace, ta dosahovala hodnot až 164 F/g pro BC3N.