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《用大直径单壁碳纳米管探索水相萃取的机理》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-08-02

  • 我们已经表明,大直径(1.8±0.4海里)碳纳米管(碳纳米管)可以通过水相萃取分离(ATPE)。这种快速方便的工具使我们能够分离出特定CNT直径分布的部分。我们已经展示了如何使用一系列参数来微调隔离材料的特性。有趣的是，通过改变介质的pH值，我们抑制了低直径CNTs的提取，只得到了大直径CNTs。许多其他因素，如选择的表面活性剂浓度步骤、温度或启动CNT材料的数量，已被发现对CNT分化的最终结果有显著影响。这一发现为我们提供了更多关于ATPE处理聚分散CNT混合物的潜在机制的见解。

    ——文章发布于2018年7月30日

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    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2018-10-17
    •         单壁碳纳米管具有优异的力学、电学和光学性质，在柔性和透明电子器件领域可作为透明电极材料或半导体沟道材料，因此被认为是最具竞争力的候选材料之一。开发出可高效、宏量制备高质量碳纳米管薄膜的方法已成为该材料走向实际应用的关键难题。首先，迄今制备的单壁碳纳米管薄膜的尺寸通常为厘米量级，批次制备方式不能满足规模化应用要求。其次，由于在碳纳米管薄膜制备工艺过程中通常会引入杂质和结构缺陷，使得薄膜的光电性能劣化，远低于理论预测值。因此，发展一种高效、宏量制备高质量单壁碳纳米管薄膜的制备方法具有重要价值。 　　近日，中国科学院金属研究所先进炭材料研究部孙东明团队与刘畅团队合作，提出了一种连续合成、沉积和转移单壁碳纳米管薄膜的技术，实现了米级尺寸高质量单壁碳纳米管薄膜的连续制备，并基于此构建出高性能的全碳薄膜晶体管（TFT）和集成电路（IC）器件。研究人员采用浮动催化剂化学气相沉积方法在反应炉的高温区域连续生长单壁碳纳米管，然后通过气相过滤和转移系统在室温下收集所制备的碳纳米管，并通过卷到卷转移方式转移至柔性PET基底上，获得了长度超过2m的单壁碳纳米管薄膜。对该过滤沉积过程进行流体仿真，其结果表明当调节出气口速度使抽滤过程处于平衡状态时，该过滤系统中的气流呈现出均匀的气流速度分布（图1）。通过该方法制备的单壁碳纳米管薄膜表现出优异的光电性能和分布均匀性，在550纳米波长下其透光率为90％，方块电阻为65Ω/□（图2）。研究人员利用所制备的碳纳米管薄膜构筑了高性能全碳柔性透明晶体管（图3）以及异或门、101阶环形振荡器等柔性全碳集成电路（图4）。 　　这是研究人员首次开发出米级长度的单壁碳纳米管薄膜的连续生长、沉积和转移技术，所制备的单壁碳纳米管薄膜及其晶体管具有优异的光电性能，为未来开发基于单壁碳纳米管薄膜的大面积、柔性和透明电子器件奠定了材料基础。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、中国科学院装备研制计划、辽宁百千万人才计划、青年相关人才计划等的支持。单壁碳纳米管薄膜的连续制备技术已获得中国发明专利（ZL201410486883.1），相关论文于近日在《先进材料》（Advanced Materials）在线发表。
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  • 《碳纳米管和TiO2纳米复合材料的光催化制氢》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2018-06-12
    • 采用声化学/水合物脱水技术合成了含TiO2的单壁碳纳米管(SWNTs)和多壁碳纳米管(MWNTs)的二元复合材料CNT/TiO2。制备了不同比例的CNT/TiO2(0.25、0.5和1%)。采用粉末x射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)对形态学和物理化学性质进行了研究。研究发现，与MWNTs相比，TiO2纳米颗粒与SWNTs更均匀。7.5%甲醇溶液作为牺牲剂用于生成氢气和65毫克的合成二元复合材料在光强度40 mW厘米−2。结果表明，与MWNTs相比，SWNTs增加了TiO2的活性。SWNTs比值越低，TiO2的产氢活性越高，而MWNTs比值越高，TiO2的产氢活性越高。
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