半导体单壁碳纳米管中的可逆表面氧化和高效发光灭
Gordana Dukovic1, Brian E White, Zhiyong Zhou
1Department of Chemistry, Columbia University, 3000 Broadway, New York, New York 10027, USA.
Journal of the American Chemical Society
|November 19, 2004
概括
我们发现单壁碳纳米管 (SWNTs) 可以被可逆氧化. 由此产生的氧化物是1,4-内氧化物,在低pH下,在SWNT中形成一个洞,灭其发光.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNTs) 具有独特的光学和电子性能.
- 了解它们的表面化学,包括氧化,对于应用至关重要.
- 对于可调节的纳米材料,可逆氧化过程是可取的.
研究的目的:
- 为了研究SWNTs的可逆氧化.
- 描述氧化SWNTs的结构.
- 了解氧化对SWNT光学性能的影响.
主要方法:
- 吸收漂白和发光灭的定量分析.
- 使用了低pH条件.
- 使用密度函数理论 (DFT) 的结构计算.
主要成果:
- 发现SWNT氧化是可逆的.
- 氧化物结构被确定为一个1,4-endoperoxide.
- 在低pH值的质子化产生了氧化碳酸,在SWNT价值带中引入了一个洞.
- 纳米管的发光非常敏感于通过这种孔 doping 灭,而吸收仍然强大.
结论:
- 已经证明了SWNTs的可逆氧化到1,4-内氧化物.
- 这种氧化过程通过孔剂显著影响SWNT的光电子特性.
- 这些发现提供了有关SWNT表面化学和受控修改潜力的见解.
