Forskere når det ultimative mål:Kontrol af chiralitet i carbon nanorør

Et ultimativt mål inden for carbon nanorørforskning er at syntetisere enkeltvæggede carbon nanorør (SWNT'er) med kontrollerede chiraliteter. Tyve år efter opdagelsen af ​​SWNT'er, forskere fra Aalto -universitetet i Finland, ER. Prokhorov General Physics Institute RAS i Rusland og Center for Elektronisk Nanoskopi ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU) har formået at kontrollere chiralitet i carbon nanorør under deres kemiske dampaflejringssyntese

Carbon nanorørstruktur er defineret af et par heltal kendt som chirale indekser (n, m), med andre ord, kiralitet.

"Chiralitet definerer de optiske og elektroniske egenskaber ved carbon nanorør, så at kontrollere det er en nøgle til at udnytte deres praktiske anvendelser, "siger professor Esko I. Kauppinen, leder af Nanomaterials Group i Aalto University School of Science.

I årenes løb, der er gjort betydelige fremskridt med at udvikle forskellige strukturstyrede syntesemetoder. Imidlertid, præcis kontrol over den kirale struktur af SWNT'er er stort set blevet hindret af mangel på praktiske midler til at styre dannelsen af ​​metal -nanopartikelkatalysatorerne og deres katalytiske dynamik under rørvækst.

"Vi opnåede en epitaksial dannelse af Co-nanopartikler ved at reducere en veludviklet fast løsning i CO, "afslører Maoshuai He, en postdoktor ved Aalto University School of Chemical Technology.

"For første gang, den nye katalysator blev anvendt til selektiv vækst af SWNT'er, "tilføjer seniorforsker Hua Jiang fra Aalto University School of Science.

Ved at indføre de nye katalysatorer i en konventionel CVD -reaktor, forskergruppen demonstrerede præferencevækst af halvledende SWNT'er (～ 90%) med en usædvanlig høj befolkning på (6, 5) rør (53%) ved 500 ° C. Desuden, de viste også en forskydning af den kirale præference fra (6, 5) rør ved 500 ° C til (7, 6) og (9, 4) nanorør ved 400 ° C.

"Disse fund åbner nye perspektiver både for strukturel kontrol af SWNT'er og for at belyse deres vækstmekanismer, er derfor vigtige for den grundlæggende forståelse af videnskab bag nanorørvækst, "kommenterer professor Juha Lehtonen fra Aalto University.

Forskningen er for nylig blevet offentliggjort i et nyt Nature Publishing Group -tidsskrift Videnskabelige rapporter , 3 (2013), 1460.