Селективный по хиральности синтез однослойных углеродных нанотрубок (ОСНТ) был исследовательской целью в течение последних двух десятилетий и все еще остается сложной задачей из-за сложности контроля атомной структуры в одномерном материале.
Под руководством доцента Т. Като, команда продемонстрировала преимущественный синтез (6,4) ОСНТ, настроив степень окисления катализатора Со.
Подробный механизм исследуется посредством систематического экспериментального исследования в сочетании с расчетами из первых принципов, показывающих, что независимый контроль диаметра трубки и угла хиральности, достигаемый за счет изменения энергии связи между ОСНТ (крышка и край трубки) и катализатором, вызывает резкий переход хиральности. SWNT от (6,5) до (6,4).
«Поскольку наш подход к независимому контролю диаметра и угла хиральности может быть применен к другим видам хиральности, наши результаты могут быть полезны для достижения синтеза по требованию ОСНТ со специфической хиральностью. Это необходимо для практического использования будущих устройств на основе SWNT, таких как сверхвысокопроизводительные транзисторы, электрические и оптические запоминающие устройства, а также различные сенсорные приложения », — говорит Като.
«Синтез ОСНТ высокой чистоты (6,4) может способствовать продвижению исследования ОСНТ к промышленным — особенно оптоэлектрическим — применениям из-за самой большой ширины запрещенной зоны и самых высоких квантовых выходов ОСНТ (6,4)."
Подробности этого исследования были опубликованы в Интернете 11 сентября в журнале Scientific Reports.