化学所在碳纳米管分支结构及填充结构的可控制备研究中取得新进展
在国家自然科学基金委、科技部、中科院的大力支持下，化学所有机固体院重点实验室的研究人员，在碳纳米管的可控制备方面取得新进展，有关研究成果申请了中国发明专利，并发表在近期的美国化学会志（J. Am. Chem. Soc., 2007, 129(23), 7364－7368）上。
基于碳纳米管的电子器件，如开关、整流、存储、场效应、场发射已进行了广泛的研究，但是如何将这些独立的电子器件连接成一个功能系统，仍是纳米电子学领域的一大挑战。
该课题组曾发现“气流波动化学气相沉积法”，即通过改变气流的流量或成分能可控地制备分支结构碳纳米管阵列，及调控分支结构碳纳米管各部分的化学组成（Nano Lett., 2006, 6, 186）。随后，他们选用不同的衬底，实现了铁填充碳纳米管的可控制备(Adv. Mater., 2007, 19, 386)。在这些工作的基础上，他们在传统的化学气相沉积法制备碳纳米管的过程中引入一个外加磁场，制备出了分支结构以及填充结构的碳纳米管。根据这一发现，他们提出了分支结构以及填充结构碳纳米管形成的新机制（如图），即在垂直方向磁场的作用下催化剂粒子发生合并生长出分支结构碳纳米管，在平行方向磁场的作用下催化剂粒子发生分裂生长出填充结构碳纳米管。这一发现有助于增加人们对磁场作用下化学气相沉积法的认识，并且提供了一种简单有效的方法制备分支结构以及填充结构碳纳米管，为纳米电路的研究提供了材料基础。
b图为填充结构碳纳米管透射电子显微镜照片。
有机固体院重点实验室
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