单一导电属性及手性单壁碳纳米管的分离技术.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)OctoberActaJp．一Chim．Sin．2012，28(10)，2447-24552447[Review]doi：10．3866／PKU．WHXB201209041www．whxb．pku．edu．cn单一导电属性及手性单壁碳纳米管的分离技术李红波张静金赫华李清文f中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏苏州215123)摘要：综述了基于生长后处理策略下单一导电属性及手性单壁碳纳米管(SwCNTs)分离技术的研究进展，阐述了SWCNTs的选择性分离原理，并比较了不同分离技术在分离纯度、效率、成本以及可规模化等方面的优缺点

2、。为SWCNTs分离技术的发展及应用提供了方向性指导．关键词：单壁碳纳米管：分离技术：导电属性：手性中图分类号：0649SeparationTechniquesofSingle-WalledCarbonNanotubeswithSingleElectricalTypeandChiralityLIHong—BoZHANGJingJINHe—HuaLIQing—Wen(InstituteofNano—techandNano—bionics,ChineseAcademyofSciences,Suzhou215123，JiangsuProvince,R．China)Abstract：Ba

3、sedonthesolutionpost—synthesismethod，wereviewedtheprocessintheseparationtechniquesofsingle—walledcarbonnanotubes(SWCNTs)withsingleelectricaltypeandchirality．WedemonstratedtheseparationmechanismofSWCNTsbythediferentmethodsandcomparativelypointedouttheirmeritsanddisadvantagesinpurity，eficiency，

4、cost，andscalabilityetc．Furthermore，someprospectsforfuturestudyandapplicationwereproposed．KeyWords：Single—walledcarbonnanotube；Separationtechnique；Electricaltype；Chirality1引言有优良的导电性能，其导电率可以比铜高2-3数量单壁碳纳米管(SWCNTs)可看作是由单层石墨级，在高导电性的透明电极或集成电路用纳米级金绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝空心管．属导线、太阳能电池、触摸屏、电子纸等方面有望得不同的卷曲角度

5、和曲率决定了SWCNTs的不同性到应用：。而半导体型(s一)SWCNTs具有优异的电子质．SWCNTs的直径、螺旋型等结构特征由卷曲矢量迁移率，在高灵敏度化学与生物传感器、高性能纳fCh)唯一确定，手性矢量可写成Ch=na，+ma-(n，)电子器件、场效应晶体管(FETs)及纳米集成电路制的形式．其中，a和a：为石墨层六角网格的基矢，／I／，作等领域有着良好的应用前景．但是，目前通过常m均为整数，)与SWCNTs的导电性能密切相规制备手段如激光蒸发法、电弧放电法与化学气相关，对于一个给定(，2，)的纳米管，如果2n+m=3q(9沉积法等所制备的SWCNTs均是不同导电属性和为整数

6、)，则SWCNTs是良好的导体，表现出金属特手性的SWCNTs混合物，极大地阻碍了其特异电子性，否则表现为半导体特性．金属型fm一)SWCNTs具性能的发挥及在诸多高端科技领域里的潜在应用．Received：July4，2012：Revised：September4，2012；PublishedonWeb：September4，2012．Correspondingauthor．Email：qwli2007@sinano．ac．cn；Tel：+86—512—62872577．TheprojectwassupportedbytheNationalKeyBasicResearchPro

7、gramofChina(973)(2011CB932600)andNationalNaturalScienceFoundationofChina(20903069，21073223)．国家重点基础研究发展规划项目(973)(2011CB932600)及国家自然科学基金(20903069，21073223)资助⑥EditorialoficeofActaPhysico—ChimicaSinica2448ActaPhys．一Chim．Sin．2012VlO1．28因此，如何有效地获得具