理学院赵新洛教授课题组在单壁碳纳米管制备及分离技术上实现突破

? ? ? ?近日,理学院赵新洛教授及其博士生房良等人在制备和单手性分离高结晶性超小直径单壁碳纳米管方面实现突破。他们改良氢电弧放电法获得直径小于1纳米、结晶性和纯度更高的单壁碳纳米管样品。利用温度和酸碱度控制的凝胶色谱方法克服了电弧法样品不易分散和分离难题,成功地大批量分离出五个不同手性(直径)的高纯单壁碳纳米管样品。

? ? ? ?碳纳米材料一直是理论和实验研究的热点,碳纳米管、石墨烯更是具有广阔的应用前景。由于目前制备方法的限制,所获得的单壁碳纳米管样品均是不同手性(直径)的混合物。不同手性的单壁碳纳米管具有不同的电输运特性,导致其在应用时无法获得稳定均一的性能。为了实现单壁碳纳米管替代硅半导体在微纳电子领域的大规模应用,高结晶性单壁碳纳米管的高效分散和大规模单手性分离技术的确立不可或缺。电弧放电法制备的单壁碳纳米管具有缺陷少结晶性好等特点,其在电学和光学的本征特性和相关纳米器件应用中具有显著优势。然而,这种高结晶单壁碳纳米管样品相对其他样品更难分散和分离。赵新洛教授研究团队经过多年努力最终通过对制备方法和分离技术的改进,成功实现了对这种表面结晶完整、缺陷少的高质量单壁碳纳米管的提纯、分散以及单手性分离。此项技术的确立将会加速单壁碳纳米管在微纳电子器件方面应用的进程。

? ? ? ?赵新洛教授等人的研究成果发表于近期出版的碳材料领域顶级学术期刊《碳》杂志上(CARBON, 91(2015)408–415,影响因子:6.2)。

? ? ? ?全文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622315004030


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