Концептуально углеродные нанотрубки представляют собой одномерные трубчатые молекулы, образованные скручиванием графена и обладающие отличными механическими и тепловыми свойствами, а также высокой подвижностью носителей. Графен также имеет структурно перестраиваемые электроны, Оптоэлектронные свойства имеют важное перспективное направление в создании следующего поколения высокоскоростных маломощных высокоинтегрированных электронных и оптоэлектронных интегральных схем. Однако свойства углеродных нанотрубок определяются их структурой. Небольшие различия в атомном расположении приведут к их свойствам Таким образом, контроль структуры углеродных нанотрубок является предпосылкой его природы и применения исследований, а также полемикой и сложными нано-научными и технологическими исследованиями.
Научно-исследовательский институт физики, Китайская академия наук / Лаборатория перспективного анализа материалов и структур, Государственная ключевая лаборатория физики конденсированных сред, Пекинский исследователь A05 Лю Хуапинг, посвященный разделению и развитию структуры углеродных нанотрубок. Гель-хроматография используется для реализации множества одиночных хиральных атомов углерода диаметром менее 1 нм В последние годы благодаря синергетическому эффекту температуры, этанола и различных молекул поверхностно-активных веществ взаимодействие между различными спиральными структурами углеродных нанотрубок и гелей регулировалось в молекулярном масштабе, Исходя из этого, исходя из специфических свойств люминесценции и фотоэлектрического отклика обогащенных хирально углеродных нанотрубок, полученных путем разделения, мы сотрудничали с профессором Пэн Лиан-мао из Пекинского университета для создания первого двумерного и трехмерного Однако в настоящее время диаметры углеродных нанотрубок, полученных гель-проникающей хроматографией, составляют менее 1 нм, а разделение однослойных углеродных нанотрубок диаметром более 1,2 нм является глобальной проблемой. В качестве диаметра углеродных нанотрубок , Типы углеродных нанотрубок с одинаковым диаметром увеличиваются, а трудности в разделении структур углеродных нанотрубок продолжают возрастать. Однако теоретические исследования Это показывает, что применение в терминах высокопроизводительных транзисторов, оптимальный диапазон диаметров полупроводниковых углеродных нанотрубок является 1.2-1.7nm.
Недавно Янг Дэхуа, Ху Цзиньвэнь, исследователь Лю Хуапин, исследователь Лю Хуапинг и Чжоу Вэйя, аспиранты исследовательской группы, использовали NaOH для контроля адсорбции молекул поверхностно-активных веществ на поверхности углеродных нанотрубок и увеличили взаимодействие между углеродными нанотрубками большого диаметра и полисахаридными гелями Может быть достигнуто структурное разделение углеродных нанотрубок большого диаметра (> 1,2 нм в диаметре). Чиральная чистота готовых полупроводниковых углеродных нанотрубок может достигать почти 40%, а чистота полупроводников может быть выше 99%. Оптическая характеристика проверяет, Экспериментальные результаты (рис. 1-3). Этот метод наследует преимущества простого, быстрого, недорогого и простого в использовании разделения углеродных нанотрубок с помощью гель-проникающей хроматографии. Выход разделения может достигать миллиграмма при оптимизации процесса. Полученные результаты обеспечивают материальную поддержку для получения высокоэффективных интегрированных электронных устройств с большой площадью углеродных нанотрубок и инфракрасных оптоэлектронных устройств, что заложило основу для дальнейшего разделения одиночных хиральных полупроводниковых углеродных нанотрубок большого диаметра.
Научно-исследовательская работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая, Основной исследовательской программой CAS по пограничной науке, проектом «Молодежь и тысячи» Центрального организационного отдела и «Сотни талантливой программой» Китайской академии наук.
Рисунок 1. Оптические фотографии отдельно приготовленных водных растворов различных структур углеродных нанотрубок. (А) Разделенные изолированные микрограммовые углеродные нанотрубки; б) После оптимизации параметров процесса макроскопически разделенные растворы углеродных нанотрубок Содержание углеродных нанотрубок в каждой бутылке дисперсии).
Рисунок 2. Спектральная характеристика отдельно подготовленных растворов углеродных нанотрубок. (А) Характеризация поглощения света; б) Рамановская спектроскопия (возбуждение при 514 нм).
Рисунок 3. Оценка чистоты отдельно подготовленных углеродных нанотрубок. (А) Оценка хиральной чистоты, хиральная чистота полученных углеродных нанотрубок может быть рассчитана путем расчета пиковой нагрузки до почти 40%; (б) Оценка чистоты полупроводников, разделение Чистота полученного углеродного нанотрубного полупроводника может составлять до 99% (рассчитанная по площади отношения пика поглощения полупроводника S22 к пику поглощения металлической трубки M11).
