無論是通過生長還是分離，大規(guī)模生產(chǎn)之字形和近之形單壁碳納米管(SWCNTs)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，其之前未知的性質(zhì)阻礙了實(shí)際應(yīng)用。在這里，我們報(bào)道了一種通過凝膠色譜中膽酸鈉(SC)和SDS二元表面活性劑體系的溫度控制，通過手性角度分離SWCNTs的方法。有效分離了手性角小于20°的11種單手性SWCNT物種，包括多種之字形和接近之字形的物種。其中亞毫克級(jí)為(7,3)、(8,3)、(8,4)、(9,1)、(9,2)、(10,2)和(11,1)。光譜檢測結(jié)果表明，降低溫度會(huì)導(dǎo)致SC/SDS助表面活性劑在具有不同手性角的SWCNT上的選擇性吸附和重組，從而放大了它們與凝膠的相互作用差異。我們認(rèn)為這項(xiàng)工作是工業(yè)化分離單手性之字形和近之字形SWCNTs的重要一步。
Fig. 1 通過手性溫度調(diào)節(jié)SWCNTs的選擇性吸附。
Fig. 2 單手性之字形和近之字形碳納米管的分離。
Fig. 3 分離的單手性物種的表征。
Fig. 4 溫度對(duì)(6,5)和(9,1)SWCNTs光學(xué)吸收光譜的影響。
Fig. 5 SDS/SC濃度比和溫度對(duì)(6,5)和(9,1)S11峰漂移及其表面活性劑涂層的影響。
Fig. 6 SDS和SC濃度比對(duì)12°C和18°C下SWCNTs手性分布的影響。
相關(guān)研究成果于2021年由北京凝聚態(tài)物理國家實(shí)驗(yàn)室物理研究所Huaping Liu課題組，發(fā)表在Science Advances(DOI: 10.1126/sciadv.abe0084)上。原文：Submilligram-scale separation of near-zigzag single-chirality carbon nanotubes by temperature controlling a binary surfactant system。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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