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北京凝聚態物理國家實驗室物理研究所Huaping Liu課題組--溫度控制二元表面活性劑體系在亞毫克級分離近之字形單手性碳納米管
       無論是通過生長還是分離,大規模生產之字形和近之形單壁碳納米管(SWCNTs)仍然是一個挑戰,其之前未知的性質阻礙了實際應用。在這里,我們報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。其中亞毫克級為(7,3)、(8,3)、(8,4)、(9,1)、(9,2)、(10,2)和(11,1)。光譜檢測結果表明,降低溫度會導致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。我們認為這項工作是工業化分離單手性之字形和近之字形SWCNTs的重要一步。
 
  
Fig. 1 通過手性溫度調節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(6,5)和(9,1)SWCNTs光學吸收光譜的影響。
 
  
Fig. 5 SDS/SC濃度比和溫度對(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12°C和18°C下SWCNTs手性分布的影響。
 
        相關研究成果于2021年由北京凝聚態物理國家實驗室物理研究所Huaping Liu課題組,發表在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。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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