碳纳米管分离技术长久以来经过多次技术革新,最近这一次由来自加拿大的研究小组提出,针对分离金属型碳纳米管取得了突破性进展。 “一旦我们能以既可靠又实惠的方式获得纯度很高的纳米管,那么很多电子产品的发展都会变得十分迅速。” (AlexAdronov)如此说道,他是McMaster大学的一位化学教授。
难点
在碳纳米管制备过程的最后阶段,半导体型碳纳米管会和金属型你中有我,我中有你一般地混在一起。虽然这两种碳纳米管都十分有价值,但是必须分开使用,因为只有纯的碳纳米管(半导体型或者金属型)才能在器件层面得到应用,所以有效的分离技术也就成了碳纳米管走向应用的一个技术难点。
一般的化学方法,如电泳分离法(electrophoretic separation)和层离法(chromatographic method)等,往往涉及到多种化学试剂(如表面活性剂),需要多步物理化学过程完成。由于化学处理存在掺杂效应,改变了碳纳米管本身的固有性质。且化学法得到的单壁管长度一般在100纳米左右,对器件的研究十分不利。
半导体型
全球科学家已经花了大量的时间来尝试各种分离技术。尽管已有研究者研制出一种高分子试剂,能和半导体型的碳纳米管混合并一起被溶剂冲洗走,然后通过后期的提取获得半导体型碳纳米管,但是提取金属型碳纳米管的方法目前进展缓慢。
早在2009年,研究人员利用氟基分子接触碳纳米管,借助氟基分子会通过一个名为“环加成反应”的过程有效抑制金属型碳纳米管性质的特性,将半导体型碳纳米管筛选出来,这项技术使将来大规模生产半导体型碳纳米管成为可能。
金属型
而如今,阿德罗诺夫课题组机智地发现了这种方法:他们将能分离半导体型碳纳米管的高分子试剂的电学特性颠倒,就能得到了只分离金属型碳纳米管的新型高分子试剂。阿德罗诺夫表示将倾尽课题组所有人的努力寻找能更高效分离碳纳米管的高分子试剂,并将这一过程以商业生产的标准完善。
粉体圈 启东
参考来源:cnbeta 新华网