中國(guó)粉體網(wǎng)訊 一種更便宜的新方法可以輕松有效地分離兩種類(lèi)型的碳納米管。由日本名古屋大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)的該工藝可以擴(kuò)大規(guī)模，以生產(chǎn)可用于高性能電子設(shè)備的純化批量的單壁碳納米管。研究結(jié)果《Aqueous two-phase extraction of semiconducting single-wall carbon nanotubes with isomaltodextrin and thin-film transistor applications. 》發(fā)表在《應(yīng)用物理快報(bào)》上。
單壁碳納米管（SWCNT）具有出色的電子和機(jī)械性能，使其成為廣泛用于包括LCD顯示器中的薄膜晶體管在內(nèi)的各種電子設(shè)備的理想選擇。問(wèn)題在于，只部分制造出的SWCNT適用于電子設(shè)備。有用的半導(dǎo)體型SWCNT必須與金屬型SWCNT分開(kāi)。但是，目前最有效的兩相萃取凈化方法需要使用成本較高的dextran多糖。
名古屋大學(xué)的有機(jī)化學(xué)家Haruka Omachi及其同事推測(cè)，右旋糖酐從金屬SWCNT中分離半導(dǎo)體的有效性在于其葡萄糖單元之間的連接。該團(tuán)隊(duì)沒(méi)有使用右旋糖酐來(lái)分離兩種類(lèi)型的SWCNT，而是嘗試使用更便宜的異麥芽糖右旋糖酐，它具有很高的相關(guān)性。
將一批SWCNT在包含聚乙二醇和異麥芽糖糊精的溶液中放置15分鐘，然后離心5分鐘。嘗試了三種不同類(lèi)型的異麥芽糖糊精，每種具有不同的鍵數(shù)和不同的分子量。該小組發(fā)現(xiàn)，金屬型SWCNT分離到溶液底部的異麥芽糊精部分，而半導(dǎo)體型SWCNT漂浮到頂部的聚乙二醇部分。
具有高分子量和最多鍵的異麥芽糖糊精類(lèi)型在分離兩種類(lèi)型的SWCNT方面最有效（99％）。研究小組還發(fā)現(xiàn)，另一種稱(chēng)為支鏈淀粉的多糖，其葡萄糖單元通過(guò)不同類(lèi)型的連接，對(duì)分離兩種類(lèi)型的SWCNT無(wú)效。研究人員認(rèn)為，異麥芽糖糊精中存在的鍵的數(shù)量和類(lèi)型在有效分離碳納米管的能力中起著重要作用。
該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，用其純化的半導(dǎo)體SWCNT制成的薄膜晶體管的性能非常好。
異麥芽糖糊精是一種廣泛使用的由淀粉制成的廉價(jià)多糖，可用作膳食纖維。這使其成為SWCNT提取過(guò)程經(jīng)濟(jì)高效的替代方案。Omachi和他的同事目前正在與公司討論將其方法商業(yè)化。此外，他們還致力于在柔性顯示器和傳感器設(shè)備中使用半導(dǎo)體SWCNT改善薄膜晶體管的性能。
相關(guān)文章鏈接：DOI：10.7567 / 1882-0786 / ab369e。
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