选择性合成直径为亚纳米的半导体单壁碳纳米管
Codruta Zoican Loebick1, Ramakrishna Podila, Jason Reppert
1Department of Chemical Engineering, Yale University, New Haven, Connecticut 06513, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 12, 2010
概括
使用CoMn催化剂合成亚纳米单壁碳纳米管 (亚纳米SWNT) 是温度依赖的. 较低的温度产生较小的半导体亚纳米SWNT,由电气测量证实.
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 化学 化学
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNT) 是具有可调节电子特性的关键纳米材料.
- 亚纳米SWNT (亚纳米SWNT) 由于其直径小,因此具有独特的电子特性.
- 控制亚纳米SWNTs的合成对于目标应用至关重要.
研究的目的:
- 使用CoMn双金属催化剂研究亚纳米SWNTs的合成.
- 为了确定合成温度对催化剂颗粒大小和SWNT特性的影响.
- 描述合成的亚纳米SWNTs的电子和结构性质.
主要方法:
- 在600,700和800摄氏度使用CoMn/MCM-41催化剂合成亚纳米SWNT.
- 通过X射线吸收光谱学进行催化剂的表征.
- 使用拉曼光谱,光发光和电传输测量进行亚纳米SWNT表征.
主要成果:
- 催化剂粒子大小对于亚纳米SWNT生长至关重要,对反应温度敏感.
- 较低的合成温度 (600摄氏度) 促进半导体亚纳米SWNTs (0.5-0.7纳米直径) 的生长.
- 观察到主导的中间频率模式和不寻常的"S型"G频段分散在Raman光谱的亚纳米SWNTs<0.7nm.
结论:
- 反应温度是控制亚纳米SWNT直径和电子类型的关键参数.
- 这项研究提供了关于亚纳米SWNTs生长机制的见解.
- 这些发现有助于针对电子应用的半导体亚纳米SWNT的有针对性的合成.
