コバルトを組み込んだTUD-1触媒で (9,8) 単一壁の炭素ナノチューブの選択合成
Hong Wang1, Bo Wang, Xian-Yang Quek
1School of Chemical and Biomedical Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 637459.
Journal of the American Chemical Society
|November 6, 2010
まとめ
研究者は,コバルト-TUD-1触媒を用いた (9,8) 単一壁の炭素ナノチューブ (SWCNTs) の選択合成を達成しました. この突破は,高度なアプリケーションのためのSWCNT構造の正確な制御を可能にします.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 化学工学は化学工学というものです.
背景:
- シングルウォールカーボンナノチューブ (SWCNT) 合成におけるキラリティの制御は,材料の特性を調整するために極めて重要です.
- 既存の方法は,主に小径 (6,5) および (7,5) のSWCNTを達成するために,限られた成功を収めています.
- それぞれの特定の (n,m) 構造は,アプリケーションに依存するユニークな特徴を示します.
研究 の 目的:
- 小径を超えた特定の (n,m) SWCNT の高度選択的合成方法を開発する.
- コバルトを含むTUD-1 (Co-TUD-1) 触媒の制御されたSWCNT成長に対する有効性を調査する.
- 電子機器における精密に合成された (9,8) SWCNTの可能性を実証する.
主な方法:
- SWCNT合成のためのコバルトを含むTUD-1 (Co-TUD-1) 触媒を使用しています.
- H(2) での触媒前減少温度を500°Cに最適化する.
- 合成されたSWCNTの特徴づけとSWCNT薄膜フィールド効果トランジスタ (FET) の製造.
主要な成果:
- (9,8) SWCNTの高度な選択的合成を達成し,半導体ナノチューブの59.1%がこの構造を示した.
- 低還元温度 (483 °C),大きな表面積,および強力な金属支柱相互作用を含むCo-TUD-1のユニークな性質を特定し,成長を促進するCo.クラスタを安定させ,成長を促進しました.
- (9,8) SWCNTから作られたFETでは (6,5) SWCNTと比較して優れたデバイス性能が実証され,平均的な移動性が高く,半導体デバイスの割合が大きい.
結論:
- Co-TUD-1触媒は, (9,8) SWCNTs.の高度な選択的成長を容易にする.
- 最適化された触媒の準備と合成条件は,特定の (n,m) 構造を達成するための鍵です.
- この選択的合成アプローチは,ポストソートリングと組み合わせて,特定の用途のための (n,m) 特定のSWCNT材料の生産という目標を前進させます.
