化学系王训等发现无机单壁纳米管通用的合成方法和规律

十博体育app下载,一种碳纳米管编织而成的”Nano皮肤”被证实具有良好的韧性和导电性,可广泛用于电子书籍的制作和各种显示装置。
这一成果来自纽约的RPI,这一研究所向来在材料和电子研究方面有一定优势,他们目前致力于将这一成果的应用拓宽–比如说用它在电子设备之间形成某种连接,要知道这种他们纳米管只有一纳米的直径。制作过程也比较复杂,往简单了说,就是用蒸汽沉降的方式在基体上形成薄膜,然后再用液体浇注分离下来。目前这种高成本的制作也只能较多的制作10纳米宽度的纳米管,不过令人惊异的强度表现让科学家们充满了动力。

新华社东京2月28日电
日本研究人员在2月28日英国的《自然・材料》杂志网络版上发表论文说,他们开发出一种制作纳米管的新技术,只需在室温条件下将原料简单地混合在一起,就能高效地制造出宽约1纳米的纳米管。
据介绍,京都大学教授北川宏率领的研究小组,将铂离子与“4,4-联吡啶”和乙二胺这两种有机物以及碘在室温下依次混合,各种材料就自然结合在一起形成了纳米管。
研究小组利用同步辐射加速器“SPring-8”探查了纳米管的结构,发现铂离子与两种有机物形成一个约1纳米的四方形“框架”,以碘为四角“支柱”,层层叠加,形成了筒状的纳米管。研究小组确认,利用这种方法完全能够制作出稳定的纳米管。
这种纳米管表面有大量的超微孔,能够吸收水和酒精,却几乎不吸收氮,可以像活性炭那样作为吸附剂使用。研究小组认为,通过改变制作纳米管的有机物的种类,还可以改变其吸收分子的种类。
北川宏指出,新技术无需高温和大型装置,简单高效,连小学生都能掌握运用。他说,由于如此制作的纳米管具有半导体性质,因此还可以应用到电子器件上。

化学系王训课题组在《自然·通讯》在线发表论文报道无机单壁纳米管通用的合成方法和规律

  清华新闻网10月30日电
10月29日,清华大学化学系王训课题组在《自然·通讯》(Nature
Communications
)在线发表题为《无机单壁纳米管的通用合成方法》(General
synthesis of inorganic single-walled
nanotubes
)的研究论文,报道了无机单壁纳米管的通用合成体系及其生长原理和规律。研究发现当无机纳米材料的尺寸被限制在亚纳米尺度的时候,可以产生类似高分子的柔性,并因此能够演化成为单壁纳米管。这一成果不仅在相似的体系中合成了四种全新种类的单壁纳米管,并有望用于指导其它无机单壁纳米管的合成。该论文由化学系博士生倪兵、刘慧玲,毕业生王鹏鹏、何杰共同完成。

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纳米管生长机理。

  碳单壁纳米管早已经被广泛研究和应用,然而其它无机单壁纳米管的研究却没有较大进展,这主要是由于缺乏有效的合成方法。该文章利用水热的方法合成了硫化铟、氢氧化钴、磷酸镍以及磷钨酸纳米管,并通过对生长机理的研究发现前驱物反应先形成超细结构并自发卷曲成为螺旋结构,随后螺旋结构转变成为纳米管并作为纳米管的生长位点逐渐增长。这四种纳米管的合成相似之处体现在均使用了“良溶剂-不良溶剂”的混合溶剂体系,这种方法被王训课题组多次使用在超细纳米结构的合成中,被证明十分有效。正是由于超细结构可以赋予无机纳米材料类似高分子的柔性,才导致了前驱物在合适的相互作用力下能够反应形成螺旋结构,并引发纳米管的生长。通过对反应体系相互作用力强弱的调控,还可以得到双壁、多壁纳米管等其他结构。

  王训课题组一直致力于超细结构及其组装等性能的研究,他们以往的研究发现无机超细纳米线结构可以实现类似高分子的柔性,在这个尺度上弱相互作用力有可能主导纳米线的组装行为,因而可能实现高度复杂的组装结构。单壁纳米管合成是课题组在超细纳米结构领域长期积累之后所取得的成果。

  该研究得到自然科学基金委、科技部纳米重大研究计划的经费支持。

  论文链接:

供稿:化学系 学生编辑:常 松