概念的には、カーボンナノチューブ、グラフェン、機械的および熱的特性の優れた特性とキャリアの高い移動度、及び調節可能な電子構造の展示を有する、一次元分子管状グラフェンコイル形成され、次世代高速低電力、高集積電子及び光電子集積回路の態様の構築における重要なアプリケーションは、しかしながら、カーボンナノチューブの性質は、構造によって提供されると光電子特性、原子配列の性質における小さな違いがもたらします異なる巨大であるため、カーボンナノチューブの制御構造は、その性質のための前提条件であり、研究だけでなく、科学技術研究のナノ熱く、困難なフィールドを適用します。
物理学研究所、先端材料や構造A05グループ研究員劉Huapingの北京凝縮系物理学研究所の分析のための科学/国立研究センターの中国科学院は、単一キラルカーボンナノチューブの直径の多様性を達成するために尽力して1nmの独立した構造、ゲルクロマトグラフィーの開発よりも少ないです近年の調製単離しナノチューブ、温度、エタノールおよび種々の相乗的な界面活性剤分子、分子スケールでのゲルと異なる螺旋状カーボンナノチューブとの間の相互作用の調節、単一のキラル炭素ナノが大幅に増加分離管の発光効率、特定の光応答特性と光が。これに基づいて、カーボンナノチューブのキラル分取し、濃縮の使用は、北京大学教授鵬Lianmaoの研究チームと共同で、最初の高性能2および三次元の構築しますカーボンナノチューブの光電子集積回路。しかし、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより調製したカーボンナノチューブの分離が1nmからの直径未満であった。カーボンナノチューブの単一キラル分離用1.2nm世界の問題よりも大きな直径を有している。カーボンナノチューブの直径として増加し、カーボンナノチューブの同じ種類の直径を大きくし、カーボンナノチューブ構造体を分離することの難しさが増加しているが、理論研究それは、高性能トランジスタの観点からアプリケーション、半導体性カーボンナノチューブの最適な直径範囲は1.2-1.7nmであることを示しています。
最近、週ビア研究グループ出身ヤン徳化、Hujinウェン、劉Huaping研究者、そのような大直径のカーボンナノチューブと多糖ゲルと異なる拡張構造間のカーボンナノチューブのNaOH規制の表面に吸着した界面活性剤分子の使用として中国科学院科学Sishen溶液力の差は、(> 1.2ナノメートルの直径)分離構造、及び約40%まで調製することができる単離された半導体カーボンナノチューブのキラル純度は、99%を超える純度半導体大径カーボンナノチューブを達成するために、光学的キャラクタリゼーションを証明結果(図1-3)。この単純な方法継承ゲルクロマトグラフィー、高速、低コスト、カーボンナノチューブの容易な分離は、利点をスケーリング。プロセスの最適化、単離収率のミリグラムアップにより、この研究を保障措置に材料の件名を提供するために、高性能な大規模集積ナノチューブエレクトロニクスおよび赤外線光電子デバイスの製造のための結果は、大口径の単半導体カーボンナノチューブのカイラリティのさらなる分離のための基礎を築いた。高度な機能性材料で発表された研究に関連します。
中国の国家自然科学基金、フロンティアサイエンス研究プログラム、中央組織部プログラムの何千人もの若者 "科学「百」の中国科学院や他の支援の中国科学院の研究。
図1(a)は、プロセスパラメータ、マクロ単離されたカーボンナノチューブ溶液の最適化後の水溶液を調製構造;.(B)の異なるナノチューブ分離光学写真のカーボンナノチューブのマイクログラムのオーダーの溶液を分離する(下記で示さカーボンナノチューブの分散液中のコンテンツのボトル)。
単離されたカーボンナノチューブ溶液のスペクトル特性評価図を作成した。光吸収スペクトルの2(a)のキャラクタリゼーションを;.(B)ラマン分光キャラクタリゼーション(励起波長514 nm)を。
図3純度のカーボンナノチューブは、単離された、キラル純度の(a)の評価、約40%までの計算されたピークフィッティングナノチューブ;.(B)半導体純度の評価により調製し、単離された画分のキラル純度で調製した評価を分離しました半導体カーボンナノチューブは、(吸収ピーク面積比M11の金属管のS22半導体吸収ピークで計算した)は99%よりも高い純度で製造することができます。