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유사 톱니모양 단일 키랄성 탄소나노튜브의 거시적 분리제조의 병목현상 해결
  • 등록일2021.05.18
  • 조회수419
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중국과학원 물리연구소 베이징응집물질물리국가연구센터 Liu Huaping(劉華平) 연구팀은 기존의 탄소나노튜브 키랄성 구조 분리 제조 연구를 기반으로 고정밀 겔크로마토그래피 기술을 개발하여 작은 키랄각을 가진 유사 톱니모양 단일 키랄성 탄소나노튜브의 거시적 제조의 병목현상을 해결했다. 키랄각이 20° 미만인 11종의 단일 키랄성 탄소나노튜브를 분리 제조했으며 그 중, 7종의 유사 톱니모양 단일 키랄성 탄소나노튜브의 분리수율이 서브밀리그램 수준에 도달했다. 분리된 탄소나노튜브는 공유 변형을 통해 통신 대역이 단일한 광자에너지 방출을 달성할 수 있으며 단일광자 방출장치 분야에서 양호한 응용 전망이 있다.

단일벽 탄소나노튜브는 단층 그래핀을 말아서 형성된 1차원 관상 나노 재료이다. 양자구속효과의 존재로 인해 단일벽 탄소나노튜브의 전자 시선 운동이 제한되고 종종 새로운 물리적 특성을 나타낸다. 기존에 제조된 탄소나노튜브는 통상적으로 다양한 지름과 크림핑 방식(키랄각)을 가지며 해당하는 다양한 물리적 및 화학적 성질을 나타낸다. 원자 스케일 구조상의 미세한 차이가 있는 다양한 키랄성 탄소나노튜브를 정밀하게 식별 및 선별하고, 단일 키랄성 탄소나노튜브의 대규모 제조를 달성하는 방법은 단일 키랄성 탄소나노튜브의 신기한 물리적 특성을 밝히고 응용을 심층 확장하는 전제이자 기초이며, 또한 현재 전세계적인 기술적 어려움이다.

해당 연구 성과는 탄소나노튜브의 물리적 성질 및 통신전자, 광전자, 생물 이미징 등 분야에서의 응용을 체계적으로 연구하기 위한 재료 기반을 마련했다.

정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202105/t20210514_162819.htm