亚环[n]uril分子容器在水中选择性地溶解单壁碳纳米管
Cai Shen1, Da Ma, Brendan Meany
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Maryland, College Park, Maryland, USA.
Journal of the American Chemical Society
|April 20, 2012
概括
亚环[n]uril分子容器使单壁碳纳米管 (SWNTs) 在低度下具有水溶性. 这一突破使得SWNT的独特特性能够得到更广泛的应用.
科学领域:
- 超分子化学 超分子化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNTs) 具有卓越的电子和光学性能.
- 实现SWNTs的水溶性是它们广泛应用的关键先决条件.
- 传统的溶解方法通常需要高度的表面活性剂,并且缺乏选择性.
研究的目的:
- 开发一种用于在水溶液中溶解单壁碳纳米管 (SWNTs) 的新方法.
- 根据直径和性,研究SWNT的选择性溶解.
- 为了探索非循环曲[n]uril分子容器用于SWNT功能化的效率.
主要方法:
- 用于SWNT溶解的非循环库库尔比特[n]uril分子容器 (1和2).
- 研究了分子容器度和离子强度对SWNT溶解度的影响.
- 采用分子力学模拟来理解复杂化机制.
- 在用二甲硫酸盐进行表面功能化后观察到"裸体"SWNT的光.
主要成果:
- 环状甲[n]uril容器可以选择性地溶解小直径和低角的SWNT.
- 在比典型的表面活性剂低1000倍的度下可以实现溶解.
- 选择性可以通过调整容器度和溶液离子强度来调整.
- 模拟表明复杂化暴露了SWNT侧墙的很大一部分.
结论:
- 亚环[n]uril分子容器为水性SWNT溶解提供了一种高效和选择性的方法.
- 这种方法克服了传统表面活性剂的局限性,为SWNTs提供了新的应用.
- 暴露的SWNT表面促进了进一步的功能化,光火实验证明了这一点.
相关概念视频
Cycloalkanes
Cycloalkanes are saturated cyclic hydrocarbons with carbon atoms arranged in the form of rings. They have two fewer hydrogen atoms than the corresponding acyclic alkane; therefore, their general formula is CnH2n. The structural formulas of cycloalkanes are simplified using the line-angle representation. The regular polygons are used to represent the cycloalkane rings, with each side representing a carbon-carbon bond.
The IUPAC nomenclature of cycloalkanes follows similar rules that apply to...
The IUPAC nomenclature of cycloalkanes follows similar rules that apply to...
Nomenclature of Alkynes
Alkynes are unsaturated hydrocarbons characterized by the presence of carbon-carbon triple bonds and have a general formula CnH2n-2. The nomenclature of alkynes follows a set of rules similar to alkanes and alkenes; however, alkynes bear the suffix "-yne" instead of "-ane" or "-ene." There are two approaches to naming alkynes:


