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对齐的多壁碳纳米管膜.

Bruce J Hinds1, Nitin Chopra, Terry Rantell

  • 1Department of Chemical and Materials Engineering, University of Kentucky, Lexington KY 40506, USA. bjhinds@engr.uky.edu

Science (New York, N.Y.)
|December 3, 2003
PubMed
概括

对齐的碳纳米管膜为选择性分子运输提供可调节的纳米孔状结构. 功能化膜显示出用于化学分离和传感应用的隔离能力.

关键词:
非编程性的非编程性.

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科学领域:

  • 材料科学 材料科学 材料科学
  • 纳米技术 纳米技术
  • 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

  • 对先进的分离和传感技术来说,有序纳米孔膜的开发至关重要.
  • 碳纳米管 (CNTs) 提供独特的特性,用于创建精确的纳米级通道.
  • 控制孔径和表面化学是调整膜性能的关键.

研究的目的:

  • 在聚合物薄膜中使用对齐的碳纳米管 (CNT) 创建和表征一个有序的纳米孔膜.
  • 调查调整孔径长度和使CNT功能化以实现受控分子运输的方法.
  • 为了证明这些功能化膜在选择性分子隔离方面的潜力.

主要方法:

  • 将对齐的CNTs纳入聚合物薄膜,以形成纳米孔状结构.
  • 使用电子显微镜进行表征,测量电导率,气体和离子传输.
  • 选择性电化学氧化用于可调节的孔长度减小.
  • 用生物素对CNT尖端的功能化,用于分子结合研究.

主要成果:

  • 膜结构表现出异构的电导率和受控的气体/离子传输,与Knudsen通过CNT扩散相一致.
  • 电化学氧化成功地减少了CNT长度,使可调节的孔径尺寸成为可能.
  • 使用生物素的功能化允许在链条维丁结合时显著 (15-倍) 减少Ru (NH3) 6 (NH3+) 流量,证明了分子关.

结论:

  • 对齐的CNT膜提供了一个多功能平台,用于创建可调节的纳米孔状结构.
  • CNTs的表面功能化能够精确控制通过膜的分子运输.
  • 这些功能化的CNT膜显示出对选择性化学分离和生物感知应用的重大前景.