Conceitualmente, os nanotubos de carbono são moléculas tubulares unidimensionais formadas pela curvatura do grafeno e possuem excelentes propriedades mecânicas e térmicas, bem como alta mobilidade do transportador. O grafeno também exibe elétrons estruturalmente ajustáveis, As propriedades optoeletrônicas têm uma perspectiva de aplicação importante na construção da próxima geração de circuitos integrados eletrônicos e optoeletrônicos de alta velocidade, de baixa potência e altamente integrados. No entanto, as propriedades dos nanotubos de carbono são determinadas pela sua estrutura. As pequenas diferenças na disposição atômica levará às suas propriedades Portanto, o controle da estrutura dos nanotubos de carbono é a premissa de sua natureza e aplicação da pesquisa, mas também o campo de pesquisa de nanotecnologia e tecnologia quente e difícil.
Instituto de Pesquisa de Física, Academia Chinesa de Ciências / Laboratório Avançado de Análise de Materiais e Estruturas, Laboratório Chave do Estado da Física da Matéria Condensada, pesquisador da Beijing A05, Liu Huaping, dedicado à separação e desenvolvimento da estrutura de nanotubos de carbono. A cromatografia em gel é utilizada para realizar uma variedade de carbonos quiral simples com diâmetro inferior a 1 nm Nos últimos anos, através do efeito sinérgico da temperatura, do etanol e de várias moléculas de surfactantes, a interação entre diferentes estruturas helicoidais de nanotubos e géis de carbono foi regulada a escala molecular, Com base nisso, com base nas propriedades específicas de luminiscência e foto-eletricidade dos nanotubos de carbono enriquecidos em chiral, preparados pela separação, colaboramos com o professor Peng Lian-mao da Universidade de Pequim para construir o primeiro bidimensional e tridimensional No entanto, atualmente, os diâmetros dos nanotubos de carbono preparados por cromatografia de permeação de gel são ambos inferiores a 1 nm e a separação de nanotubos de carbono de parede única com mais de 1,2 nm de diâmetro tem sido um problema mundial. Como o diâmetro dos nanotubos de carbono , Os tipos de nanotubos de carbono com o mesmo diâmetro aumentam e a dificuldade na separação das estruturas de nanotubos de carbono continua a aumentar. No entanto, a pesquisa teórica Ele mostra que a aplicação em termos de transistores de alto desempenho, a gama óptima de diâmetro semicondutor nanotubos de carbono é 1.2-1.7nm.
Recentemente, o graduado grupo de pesquisa Yang Dehua, Hujin Wen, Liu Huaping investigador, Via semanas, soluções Academia Chinesa de Ciências Sishen, tais como a utilização de moléculas de agente tensioactivo adsorvido na superfície da regulação nanotubos de carbono de NaOH entre a estrutura alargada diferente com grandes nanotubos de carbono diâmetro e géis de polissacáridos diferença de força, para atingir uma grande nanotubos de carbono de diâmetro (diâmetro de> 1,2 nm) estrutura de separação, e a pureza quiral dos nanotubos de carbono semicondutores isolados podem ser preparados de até cerca de 40%, superior a 99% semicondutor pureza, caracterização óptica comprova a os resultados (Fig. 1-3) desta cromatografia. simples método gel herdado, rápida, de baixo custo, fácil separação dos nanotubos de carbono escala vantagens. por optimização de processos, isolado rendimento miligrama acima. neste estudo Os resultados fornecem suporte material para a preparação de dispositivos eletrônicos integrados de nanotubos de carbono de grande área de alto desempenho e dispositivos optoeletrônicos infravermelhos, que lançaram as bases para a maior separação de nanotubos de carbono semicondutores quiral de diâmetro único.
Uma pesquisa feita pelo National Science Foundation Natural da China, Academia Chinesa de programa de pesquisa ciência de fronteira, 'milhares de jovens' do Departamento de Organização Central programa e da Academia Chinesa de Ciências 'Hundred' e outros apoios.
Fig 1. (a) separação da solução da ordem de microgramas de nanotubos de carbono de separação diferente nanotubo fotografia óptica de uma solução aquosa preparada estrutura ;. (B) Depois de optimização dos parâmetros do processo, macro solução isolado nanotubo de carbono (indicado abaixo O conteúdo dos nanotubos de carbono em cada garrafa de dispersão).
Figura 2. Caracterização espectral de soluções de nanotubos de carbono preparadas separadamente. (A) Caracterização por absorção de luz; (b) Espectroscopia Raman (excitação a 514 nm).
Figura 3. Avaliação da pureza de nanotubos de carbono preparados separadamente. (A) Avaliação da pureza quiral, a pureza quiral dos nanotubos de carbono preparados pode ser calculada por cálculo de ajuste de pico até quase 40%; (b) Avaliação da pureza, separação de semicondutores, separação os nanotubos de carbono semicondutor pode ser preparado com uma pureza superior a 99% (calculado por S22 pico de absorção do semicondutor do tubo de metal da razão das áreas de pico de absorção M11).
