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硅酸钠生产厂家 物理所碳纳米管结构分离研究获进展如何?

从概念上讲，碳纳米管是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子，具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点，并表现出结构可调的电子、光电子特性，在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而，碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的巨大不同。因此，碳纳米管结构的控制是其性质和应用研究的前提，也是纳米科学与技术研究领域的热点和难点。
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05组研究员刘华平，致力于碳纳米管结构的分离，发展凝胶色谱法实现直径小于1nm的多种单一手性碳纳米管的分离制备。近年来，通过温度、乙醇以及多种表面活性剂分子协同作用，在分子尺度上调控不同螺旋结构碳纳米管与凝胶之间的相互作用，大幅提高单一手性碳纳米管的分离效率。在此基础上，利用分离制备的手性富集碳纳米管的特定发光和光电响应性质，与北京大学教授彭练矛研究团队合作，首次构建了性能优异的二维和三维碳纳米管光电集成回路。然而，目前凝胶色谱法分离制备的碳纳米管直径均小于1nm。对于直径大于1.2nm的单一手性碳纳米管的分离一直是世界难题。随着碳纳米管直径的增加，相同直径碳纳米管的种类增加，碳纳米管结构的分离难度不断增大。但理论研究表明，在高性能晶体管方面的应用，佳的半导体碳纳米管的直径范围为1.2-1.7nm。
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