Chem. Rev.：手性纯碳纳米管：生长、分离和表征

兔兔

2020-02-11

作为碳的同素异构体之一，自1990年代初以来，碳纳米管（CNTs）就引起了人们的广泛关注。实际上，在过去的三十年中，碳纳米管是化学及相关领域研究最多的材料之一。碳纳米管应用的研发也在不断扩展，涵盖了能量收集、能量存储、水处理、超高导膜和纤维、电子、光子学、显示器、生物医学和复合材料等。单壁碳纳米管（SWCNT）由于其依赖于结构（手性）的突出性能而备受关注，这赋予了它们在广泛应用中的巨大潜力。纯手性SWCNT的制备不仅是巨大的科学挑战，而且还是许多高端应用的关键要求。因此，在过去二十年中，这个领域的研究活动非常广泛。在此，美国国家标准与技术研究所Ming Zheng与北京大学李彦教授总结了迄今为止的研究进展，首次系统的综述了碳纳米管的手性结构表征和定量。本文从三个方面讨论了未来的发展和尚存的挑战：可控的生长、分离和表征技术。在生长部分，重点讨论了手性控制生长的机理和催化剂的设计。在碳纳米管分离部分，根据分离目标对已有的文献进行系统整理和分析。由于手性指认和定量在选择性制备的研究中是必不可少的，还在最后部分对SWCNTs的表征技术进行了全面的描述和讨论。尽管在这一领域取得了令人瞩目的进展，但仍需要付出更多努力来开发制备大量超纯SWCNTs（例如>99.99%）的方法，以及用于各种纳米管样品的高空间分辨率的无损快速表征技术。

Feng Yang, Meng Wang, Daqi Zhang, Juan Yang, Ming Zheng, Yan Li. Chirality Pure Carbon Nanotubes: Growth, Sorting, and Characterization. Chem. Rev. 2020.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00835.

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00835