中國粉體網訊 一種更便宜的新方法可以輕松有效地分離兩種類型的碳納米管。由日本名古屋大學研究人員開發的該工藝可以擴大規模，以生產可用于高性能電子設備的純化批量的單壁碳納米管。研究結果《Aqueous two-phase extraction of semiconducting single-wall carbon nanotubes with isomaltodextrin and thin-film transistor applications. 》發表在《應用物理快報》上。
單壁碳納米管（SWCNT）具有出色的電子和機械性能，使其成為廣泛用于包括LCD顯示器中的薄膜晶體管在內的各種電子設備的理想選擇。問題在于，只部分制造出的SWCNT適用于電子設備。有用的半導體型SWCNT必須與金屬型SWCNT分開。但是，目前最有效的兩相萃取凈化方法需要使用成本較高的dextran多糖。
名古屋大學的有機化學家Haruka Omachi及其同事推測，右旋糖酐從金屬SWCNT中分離半導體的有效性在于其葡萄糖單元之間的連接。該團隊沒有使用右旋糖酐來分離兩種類型的SWCNT，而是嘗試使用更便宜的異麥芽糖右旋糖酐，它具有很高的相關性。
將一批SWCNT在包含聚乙二醇和異麥芽糖糊精的溶液中放置15分鐘，然后離心5分鐘。嘗試了三種不同類型的異麥芽糖糊精，每種具有不同的鍵數和不同的分子量。該小組發現，金屬型SWCNT分離到溶液底部的異麥芽糊精部分，而半導體型SWCNT漂浮到頂部的聚乙二醇部分。
具有高分子量和最多鍵的異麥芽糖糊精類型在分離兩種類型的SWCNT方面最有效（99％）。研究小組還發現，另一種稱為支鏈淀粉的多糖，其葡萄糖單元通過不同類型的連接，對分離兩種類型的SWCNT無效。研究人員認為，異麥芽糖糊精中存在的鍵的數量和類型在有效分離碳納米管的能力中起著重要作用。
該團隊還發現，用其純化的半導體SWCNT制成的薄膜晶體管的性能非常好。
異麥芽糖糊精是一種廣泛使用的由淀粉制成的廉價多糖，可用作膳食纖維。這使其成為SWCNT提取過程經濟高效的替代方案。Omachi和他的同事目前正在與公司討論將其方法商業化。此外，他們還致力于在柔性顯示器和傳感器設備中使用半導體SWCNT改善薄膜晶體管的性能。
相關文章鏈接：DOI：10.7567 / 1882-0786 / ab369e。
信息來源：名古屋大學官網
