高产高纯制备半导体性单壁碳纳米管实现突破
2023-04-19 16:57:08
【资料图】
本报讯（记者张楠）日前，西北工业大学材料学院教授赵廷凯团队针对半导体性单壁碳纳米管的可控制备，提出一种新的多循环生长工艺，选择性合成的半导体性单壁碳纳米管丰度高达93.2%，产率从0.76%提高到1.34%，为大规模合成高纯度半导体性单壁碳纳米管提供了新方法。相关研究成果发表于《化学工程杂志》。
文章通讯作者赵廷凯告诉《中国科学报》，半导体性单壁碳纳米管由于特殊的管壁结构具有独特的电学、光学等性质，对于开发新型纳米电子元器件和传感器具有重要意义。而传统制备方法获得的单壁碳纳米管，通常是金属性和半导体性单壁碳纳米管的混合物，并难以分离，严重阻碍了其广泛应用。
赵廷凯团队博士研究生、文章第一作者杨磊表示，该团队提出了一种催化剂再生多循环选择性生长半导体性单壁碳纳米管的新工艺技术——通过再活化已失活的催化剂颗粒和有效调控生长碳源类型，直接进行半导体性单壁碳纳米管的多次循环生长，并通过理论计算揭示了选择性生长半导体性单壁碳纳米管的微观机理。
应用该新工艺技术，能够成功实现高纯度与高产率半导体性单壁碳纳米管的可控制备。该成果为大规模选择性生长高纯度半导体性单壁碳纳米管提供了有效手段和新思路，为半导体性单壁碳纳米管在纳米电子器件、信息通信和生物医药等领域的广泛应用打下坚实基础。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142272
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