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单壁碳纳米管分离-富集研究进展

  单壁碳纳米管分离富集研究进展

  图片:2009438303530127.jpg
图:拉曼光谱(a,b)样品管前后选择性分离碳2.jpg图2和UV-VIS-NIR光谱(c,d)来源于单壁碳纳米管,由于其优异的电性能引起了广泛的关注。但是现有的制备单壁碳纳米管的方法既是金属管又是半导体管的混合,两者的相互影响降低了各自器件的性能,金属管是管状的,半导体的使用,而不是互相影响,从而降低器件性能单壁碳纳米管的分离/富集显得尤为重要,并成为本领域解决的瓶颈问题。有机固体医学教育部重点实验室 - 与日本索尼公司先进材料实验室的科研人员合作,取得新进展,在单壁碳纳米管分离/富集领域相关研究成果的发明专利申请并发表在近期的“先进材料”(Adv。Mater 。,2009,21,813-816)。他们使用常见的实验室化学气相沉积设备(图1),引入高温400oC刻蚀气体,以实现对单壁管的选择性分离/浓缩。而且,与现在广泛报道的金属性碳纳米管的选择反应(蚀刻)不同的溶液分离方法,选择性蚀刻半导体单壁管蚀刻的气相法(图2),蚀刻转换成碳管二氧化碳气体排放装置,而金属单壁管保留在装置中。该方法对直径范围不同的半导体管材进行选择性蚀刻,特别是对直径小于1.18nm的半导体管材,蚀刻效率高达90%。另外,该方法具有成本低廉,操作方便,易于放大,对金属碳管的破坏小等优点,为金属单壁碳纳米管的大规模富集提供了新思路。北京大学物理学教授也用密度泛函方法对选择性蚀刻进行了理论计算。
 

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