近鋸齒型單一手性碳納米管宏量分離制備取得進(jìn)展
來源：本站發(fā)布日期：2021/05/15 09:52:37
單壁碳納米管是一種(zhǒng)由單層石墨烯卷曲形成(chéng)的一維管狀納米材料。由于量子限域效應的存在，單壁碳納米管的電子徑向(xiàng)運動受到限制，常表現出新奇的物理特性。然而，目前所制備的碳納米管通常具有不同的直徑和卷曲方式（通常稱爲“手性角”）并呈現相應的不同物理化學(xué)性質。如何精确識别和篩選原子尺度結構上具有微小差異的不同手性碳納米管，實現單一手性碳納米管的規模化制備是揭示其新奇物理特性以及進(jìn)一步發(fā)展其應用的前提和基礎，也是目前面(miàn)臨的世界性技術難題。
在國(guó)家重點研發(fā)計劃“變革性技術關鍵科學(xué)問題”重點專項的支持下，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚态物理國(guó)家研究中心劉華平團隊在前期碳納米管手性結構分離制備研究的基礎上，發(fā)展了高精度凝膠色譜技術，突破了具有小手性角的近鋸齒型單一手性碳納米管的宏量制備瓶頸，分離制備出11種(zhǒng)手性角小于20°的單一手性碳納米管，其中7種(zhǒng)近鋸齒型單一手性碳納米管的分離産量達到了次毫克量級。所分離的碳納米管通過(guò)共價修飾能(néng)夠實現通信波段單一的光子能(néng)量發(fā)射，在單光子發(fā)射器件方面(miàn)表現出很好(hǎo)的應用前景。該成(chéng)果進(jìn)一步提高了我國(guó)在單一手性碳納米管制備方面(miàn)的能(néng)力，也爲系統探測和調控碳納米管的物理性質及其在信息電子、光電子、生物成(chéng)像等領域的應用提供了材料基礎。
