中國科學家攻克單壁碳納米管結構可控制備技術

由於各國科學家一直未能找到讓碳納米管結構可控生長的製備方法，碳基電子學發展和電子技術的實際應用受到了極大制約。日前從北京大學傳來喜訊，該校李彥教授課題組藉助一種自主研製的新型鎢基合金催化劑，研究出單壁碳納米管結構可控制備方法。學術成果在6月26日的《自然》雜誌上發表。

單壁碳納米管，可看作是由石墨烯沿一定方向捲曲而成的空心圓柱體。根據捲曲方式(通常稱為“手性”)的不同，可以是金屬性導體或帶隙不同的半導體。實踐證明，這是碳納米管的一個獨特而優異的性質，但也為碳納米管的製備帶來了巨大挑戰。

自日本科學家飯島澄男1991年在電子顯微鏡下觀察到了碳納米管，國際上已掀起了碳納米管研究的熱潮。但經各國科學家20餘年努力，單一手性單壁碳納米管的選擇性生長問題，仍懸而未決。此次北京大學李彥教授課題組成功開發出了一類新型鎢基合金催化劑，其納米粒子具有非常高的熔點，能夠在單壁碳納米管生長的高温環境下保持其晶態結構和形貌。同時，這類催化劑本身具有獨特的結構。正是利用該催化劑的這些優異特性，我國科學家最終培育出了具有特定結構的單壁碳納米管。

2009年，國際半導體路線圖委員會推薦基於碳納米管和石墨烯的碳基電子學技術作為未來10年至15年可能顯現商業價值的新一代電子技術。而材料是碳基電子學發展的基礎和關鍵，基於北京大學課題組提出的碳納米管結構可控生長的科學制備方法，碳基電子學有望在短期獲得長足進展。(鍾航)