北大破解碳纳米管制备难题
2014-08-15
杭州化工 2014年3期
单壁碳纳米管可看作是由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体,根据卷曲方式(通常称为“手性”)的不同,可以是金属性导体或带隙不同的半导体。这是碳纳米管的一个独特而优异的性质,但也为碳纳米管的制备带来了巨大的挑战,用一般方法合成的样品均为不同结构的碳纳米管组成的混合物,单一手性单壁碳纳米管的选择性生长成为一个难题,经过国际上20余年的努力仍悬而未决,这已经成为碳纳米管研究和应用发展的瓶颈。对这一难题,北京大学化学与分子工程学院李彦课题组最近提出了一种可能的解决方案,文章发表于2014年6月26日的《自然》杂志。
据预测,基于硅基CMOS集成电路的微电子技术在未来10年左右将趋近于发展的极限,发展后摩尔时代的纳电子技术已迫在眉睫。2009年,国际半导体路线图委员会推荐基于碳纳米管和石墨烯的碳基电子学技术作为未来10~15年可能显现商业价值的新一代电子技术。材料是碳基电子学发展的基础和关键,然而迄今人们仍没有办法实现碳纳米管的结构可控生长,这已经成为制约碳基电子学发展的瓶颈问题。
日本科学家饭岛澄男1991年在电子显微镜下观察到了碳纳米管,自此以后在国际上掀起了碳纳米管研究的热潮。