催化剂的高精度选择性沉积使单壁碳纳米管容易局部生长
Rong Xiang1, Tianzhun Wu, Erik Einarsson
1Department of Mechanical Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|September 3, 2009
概括
基质的水友性对于催化剂沉积和单壁碳纳米管 (SWNT) 的生长至关重要. 通过从基质表面选择性地去除疏水性自组装单层 (SAM) 来实现局部化SWNT生长.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNTs) 通过浸泡涂层的生长需要特定的基质特性.
- 基板表面的疏水性可以防止催化剂粘附和随后的SWNT生长.
研究的目的:
- 为了研究基质表面水友性的关键作用在催化剂沉积中,用于SWNT生长.
- 开发一种方法,利用表面修饰技术,用于SWNTs的局部生长.
主要方法:
- 使用基于液体的浸泡涂层用于催化剂沉积.
- 采用自组装单层 (SAM) 来控制基材表面特性 (水友性与疏水性).
- 使用紫外线或电子束辐射选择性去除SAM.
主要成果:
- 水友性Si/SiO(2) 基板有助于成功的催化剂沉积和SWNT生长.
- 由SAMs创建的疏水表面防止催化剂粘附,并抑制SWNT的形成.
- 选择性SAM去除可实现SWNT生长的精确模式,潜在的线宽约为10nm.
结论:
- 基质表面能量,特别是水友性,是通过浸层涂层控制SWNT合成的关键因素.
- 可以使用有图案的疏水/疏水表面以高精度定位SWNT生长.
- 这种技术可以制造出高质量的,随生长而成型的SWNT结构.
