以鎢基合金納米晶為催化劑生長(cháng)單一手性的單壁碳納米管 北京大學(xué)發(fā)布消息稱(chēng)，該?；瘜W(xué)與分子工程學(xué)院李彥教授課題組在單壁碳納米管手性可控生長(cháng)研究上取得重要突破。
單壁碳納米管可看作是由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，根據卷曲方式(通常稱(chēng)為“手性”)的不同，可以是金屬性導體或帶隙不同的半導體。這是碳納米管的一個(gè)獨特而優(yōu)異的性質(zhì)，但同時(shí)也是碳納米管制備上的巨大挑戰。用一般方法合成的樣品均為不同結構的碳納米管組成的混合物，而單一手性單壁碳納米管的選擇性生長(cháng)成為一個(gè)難題，經(jīng)過(guò)國內外科學(xué)家二十余年的努力仍未找到有效的解決方案。
李彥教授課題組經(jīng)過(guò)十二年的潛心研究，逐步深化了對碳納米管的生長(cháng)機制和催化劑作用的認識，在此基礎上提出了一種實(shí)現單壁碳納米管結構/手性可控生長(cháng)的方案。他們發(fā)展了一類(lèi)鎢基合金催化劑，其高熔點(diǎn)的特性確保了單壁碳納米管在高溫環(huán)境下的生長(cháng)過(guò)程中保持晶態(tài)結構，其獨特的原子排布方式可用來(lái)調控生長(cháng)的碳納米管的結構，從而實(shí)現了單壁碳納米管的結構/手性可控生長(cháng)。
2009年，國際半導體路線(xiàn)圖委員會(huì )推薦基于碳納米管和石墨烯的碳基電子學(xué)技術(shù)作為未來(lái)10-15年可能顯現商業(yè)價(jià)值的新一代電子技術(shù)。材料是碳基電子學(xué)發(fā)展的基礎和關(guān)鍵，然而迄今人們仍沒(méi)有辦法實(shí)現碳納米管的結構可控生長(cháng)，這已經(jīng)成為制約碳基電子學(xué)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。
該研究為解決單壁碳納米管的結構可控生長(cháng)這一困擾學(xué)界已久的難題提供了一種可能的方案，為碳納米管的應用，尤其是碳基電子學(xué)的發(fā)展奠定了基礎。該項成果于6月26日在《自然》雜志上發(fā)表。
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