在國家自然科學(xué)基金委,、科技部,、中科院等的大力支持下,,化學(xué)所有機(jī)固體院重點實驗室與分子間相互作用化學(xué)熱力學(xué)研究組科研人員合作,,在碳納米管-稀土氧化物復(fù)合物研究上取得了創(chuàng)新性的進(jìn)展,,有關(guān)研究成果發(fā)表在最近一期國際著名學(xué)術(shù)期刊 Advanced Materials 上,,論文評閱人認(rèn)為:“我發(fā)現(xiàn)這篇論文特別新穎有趣,。這種方法消除了與化學(xué)氣相沉積相關(guān)聯(lián)的諸多難點,。將稀土氧化物和納米管結(jié)合起來是非常有意義的,�,!薄1卷椦芯砍晒焉暾埩酥袊l(fā)明專利,。
碳納米管由于其獨特的電學(xué)和力學(xué)性質(zhì),,而成為極具潛力的制備納米尺度器件材料。在碳納米管表面用有機(jī),、無機(jī),、生物材料修飾,其物理,、化學(xué)性質(zhì)能發(fā)生顯著改變,, 賦予碳納米管更多新的性能,使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,。稀土氧化物由于其獨特的光,、電、化學(xué)性質(zhì),,已被廣泛用于激光材料,、熒光粉、催化劑,。以氧化銪為代表的稀土發(fā)光材料具有優(yōu)良的性能,。稀土氧化物眾多功能均受其形態(tài)、組成的影響,,如果能得到如同碳納米管一樣的納米級管狀結(jié)構(gòu),,兼具量子尺寸效應(yīng)、特殊形態(tài)效應(yīng),,很有可能大大增強(qiáng)稀土氧化物各方面的性能,,具有極其重要的意義,。
盡管有諸多誘人的應(yīng)用前景,至今還沒有稀土氧化物納米管包覆碳納米管的實驗報道,,主要是因為稀土氧化物熔點非常高,,無法采用常規(guī)的化學(xué)氣相沉積等方法。另外,,利用相分離技術(shù)雖然可以獲得稀土-碳納米管復(fù)合物,, 但包覆的稀土化合物不連續(xù),效率低,,呈無規(guī)顆粒狀非管狀,,且難以控制。
本項研究成果提出一種利用超臨界流體技術(shù)涂覆修飾碳納米管等一維納米材料的方法,。與文獻(xiàn)中已報道的方法相比,,不僅涂覆效率大大提高,且涂覆層均一,、連續(xù),,操作簡便、涂覆厚度可控,。產(chǎn)物容易分離和純化,,溶劑用量少。采用本方法,,可以大量而有效地得到稀土氧化物涂覆的碳納米管,,這為大量制備稀土氧化物納米管,以及制作場發(fā)射器件,、納米尺度光電器件打下堅實的基礎(chǔ),,開拓了一個廣闊的思路。通過這種方法除了可有效包覆稀土氧化物以外,,還可以在碳納米管或各種納米線外壁包覆其他過渡金屬氧化物,、硫化物、鹵化物等,,制備含納米異質(zhì)結(jié)的功能材料,。
碳納米管由于其獨特的電學(xué)和力學(xué)性質(zhì),,而成為極具潛力的制備納米尺度器件材料。在碳納米管表面用有機(jī),、無機(jī),、生物材料修飾,其物理,、化學(xué)性質(zhì)能發(fā)生顯著改變,, 賦予碳納米管更多新的性能,使其應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛,。稀土氧化物由于其獨特的光,、電、化學(xué)性質(zhì),,已被廣泛用于激光材料,、熒光粉、催化劑,。以氧化銪為代表的稀土發(fā)光材料具有優(yōu)良的性能,。稀土氧化物眾多功能均受其形態(tài)、組成的影響,,如果能得到如同碳納米管一樣的納米級管狀結(jié)構(gòu),,兼具量子尺寸效應(yīng)、特殊形態(tài)效應(yīng),,很有可能大大增強(qiáng)稀土氧化物各方面的性能,,具有極其重要的意義,。
盡管有諸多誘人的應(yīng)用前景,至今還沒有稀土氧化物納米管包覆碳納米管的實驗報道,,主要是因為稀土氧化物熔點非常高,,無法采用常規(guī)的化學(xué)氣相沉積等方法。另外,,利用相分離技術(shù)雖然可以獲得稀土-碳納米管復(fù)合物,, 但包覆的稀土化合物不連續(xù),效率低,,呈無規(guī)顆粒狀非管狀,,且難以控制。
本項研究成果提出一種利用超臨界流體技術(shù)涂覆修飾碳納米管等一維納米材料的方法,。與文獻(xiàn)中已報道的方法相比,,不僅涂覆效率大大提高,且涂覆層均一,、連續(xù),,操作簡便、涂覆厚度可控,。產(chǎn)物容易分離和純化,,溶劑用量少。采用本方法,,可以大量而有效地得到稀土氧化物涂覆的碳納米管,,這為大量制備稀土氧化物納米管,以及制作場發(fā)射器件,、納米尺度光電器件打下堅實的基礎(chǔ),,開拓了一個廣闊的思路。通過這種方法除了可有效包覆稀土氧化物以外,,還可以在碳納米管或各種納米線外壁包覆其他過渡金屬氧化物,、硫化物、鹵化物等,,制備含納米異質(zhì)結(jié)的功能材料,。