
单壁碳纳米管(SWCNTs)因其卓越的理化性质而备受关注。碳纳米管的直径对其性质有着重要影响。因此,直径可控地合成SWCNTs对其实际应用至关重要。利用有机分子为模板实现SWCNTs的生长具有重要价值。首先,其结构明确,有利于SWCNTs的直径可控生长。其次,有机模板避免了金属污染问题。在过去十年中,使用有机模板(如CPP和曲面多环芳烃)生长SWCNTs取得了巨大的进展。然而,高效生长窄直径分布的SWCNTs仍然面临挑战。其中最大的阻碍是缺乏合适的模板分子。分子碳纳米带做为碳纳米管的最小重复单元,其刚性结构为SWCNT生长提供精准模板,有利于SWCNT直径可控制备,因此在碳纳米管生长领域引起了广泛关注。然而迄今为止,利用分子碳纳米带为模板实现SWCNTs的直径可控生长仍未被报道。近日,温州大学胡悦特聘教授、清华大学郭庆辉副教授、浙江大学黄飞鹤教授合作在该领域实现了突破。

图1. 以领芳烃( [2n]collarenes)为刚性有机模板直径可控地生长SWCNTs的示意图。
该工作报道了利用[2n]领芳烃分子做为刚性有机模板实现SWCNTs直径可控地生长,所获得的SWCNTs展现出极为狭窄的直径分布,并与所使用的模板的直径高度吻合。同时,该研究发展了一种使用新型大环AP[n]s做为前体分子模块化合成[2n]领芳烃的通用策略。
该工作近期发表在国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上。浙江大学博士后刘婷、新澳门六合彩资料
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研究生朱琳熙为文章的共同第一作者,胡悦、郭庆辉、黄飞鹤为共同通讯作者。
原文连接://doi.org/10.1021/jacs.4c08536
作者:胡悦课题组
审核:雷云祥