近日,材料學院師生在材料領域國際頂級期刊Advanced Functional Materials發表長篇綜述論文Mechanisms of Single-walled Carbon Nanotube Growth and Progresses on Their Selective Synthesis。江蘇大學為論文第一完成單位,材料學院博士生馮天良為論文第一作者,材料學院徐紫巍教授和蘇州實驗室丁峰教授為論文共同通訊作者。
單壁碳納米管(SWCNT)具有出色的機械和電子特性,是當前最具前途的碳納米材料之一,在光電檢測、智能傳感和高性能場效應晶體管等領域具有廣泛應用。然而,由于在合成過程中缺乏精準的可控性,許多應用(尤其是在高性能電子器件領域)所需的高純度半導體SWCNTs(~99.9999%),至今仍難以合成。
該綜述從理論與實驗緊密結合、相互促進的角度出發,全面梳理了近35年來SWCNT的生長機制及其選擇性合成的歷史脈絡和最新理論實驗進展,主要內容包括SWCNT的生長機制、SWCNT生長分子模擬、基于催化劑設計的SWCNT選擇性生長、生長環境對SWCNT選擇性生長的影響以及碳納米管克隆生長。綜述提出了SWCNT選擇性可控生長面臨的主要挑戰以及最終可行的解決方案,為未來10年SWCNT生長研究提供了方向。
該論文得到了國家自然科學基金的資助。(材料科學與工程學院)