Ny strategi for kiralitetskontrolleret syntese af enkeltvæggede carbon-nanorør

Forskere ved Tohoku University har udviklet en ny strategi til bekæmpelse af chiralitet af enkeltvæggede carbon nanorør (SWNT'er). Ved at bruge denne tilgang, præference syntese af (6, 4) SWNT'er er blevet realiseret for første gang. Den unikke vækstmekanisme er blevet belyst ved at sammenligne eksperimenter og teoretiske beregninger lavet med en forsker fra Tokyos universitet.

Kiralitetsselektiv syntese af enkeltvæggede carbon-nanorør (SWNT'er) har været et forskningsmål i de sidste to årtier og er stadig udfordrende på grund af vanskeligheden ved at kontrollere atomstrukturen i det endimensionelle materiale.

Anført af lektor T. Kato, holdet demonstrerede overvejende syntese af (6, 4) SWNT'er ved at indstille oxidationsgraden af ​​Co-katalysatoren. Den detaljerede mekanisme er undersøgt gennem en systematisk eksperimentel undersøgelse kombineret med første-princip beregninger, afslører, at den uafhængige kontrol af rørdiameter og chiral vinkel opnået ved at ændre bindingsenergien mellem SWNT'er (hætte og rørkant) og katalysator forårsager en drastisk overgang af chiralitet af SWNT'er fra (6, 5) til (6, 4).

"Da vores tilgang til uafhængig kontrol af diameteren og den chirale vinkel kan anvendes på andre chiralitetsarter, vores resultater kan være nyttige til at opnå on-demand-syntese af SWNT'er med specifik chiralitet. Dette er, hvilket er nødvendigt for den praktiske brug af SWNTs-baserede fremtidige enheder såsom ultrahøjtydende transistorer, elektriske og optiske hukommelser, og forskellige sensorapplikationer, " siger Kato.

"Høj renhedssyntese af (6, 4) SWNT'er kan bidrage til at skubbe studiet af SWNT'er til industrielle - især optoelektriske - applikationer på grund af det største båndgab og højeste kvanteudbytte på (6, 4) SWNT'er. "

Detaljer om denne undersøgelse blev offentliggjort online den 11. september i Videnskabelige rapporter .