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2014年8月7日Nature：(6,6)碳纳米管100%手性控制生长
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继北京大学李彦老师nature之后，又一个重量级研究成果发表。 李彦老师实现的是(12,6) SWCNTs的92%手性控制生长，强调的是二元合金催化剂的调控作用。（Nature 510, 522–524 (2014)） 而这篇论文是利用前驱体分子实现碳管帽的控制，在此基础上生长特定的碳纳米管。虽然目前只能制备(6,6)碳纳米管，但是未来还是有可能利用其他前驱体分子控制别的手性碳管的生长。（Nature 512, 61–64 (2014).） 其实这个前驱体分子控制生长的概念已经很老了，几年前就有人做过（T. J. Mater. Chem. 21, 1373–1381 (2011)），但是：1.没有利用低温生长；2.制备出来的还是混合手性碳管；3.挑选合适的表面，放置单分子前驱体非常重要。） 另外，前驱体概念，也曾经出现在富勒烯的控制生长中。（Nature 454, 865-868，Science 295, 1500–1503 (2002)）另有top-down方法：Nature Chemistry 2, 450–453 (2010) 。Nature Chemistry 5, 880–885 (2013) 其次，nature chemistry近年来也发表过几篇利用碳纳米环作为前驱体的研究，虽然文章中提到了手性控制，但是实际上，压根没有任何可以控制手性的结果。（Nature Chemistry 5, 572–576 (2013)，nature Communications 2, 492 (2011) ） 最后，几点评价：虽然实现了手性控制，但是：1.制备的量非常非常地少；2.未来想应用还必须做到可控方向、平行排列、大密度手性控制生长；3.文章中的论据不是非常充分，拉曼其实测的只是单根的（6,6）碳管，至少也要给出一个mapping做一个统计学分析；4.理论都是为了解释实验，而STM照片不是很清晰，难以把握真正的生长过程，期待未来有高精度原位测试；5.是不是百分之百的手性控制，我还保持怀疑态度，因为没有可调激光共振拉曼光谱的佐证，也就是532nm激光不足以激发所有手性的拉曼光谱。 碳纳米管发现至今已二十几年，终于盼到了100%手性控制的成果（希望是100%），让我们期待未来！（俺今天貌似有点激动，粗读了一下就过来码字，不当之处在精读之后再更正。。。）PS：俺其实是带着一丝怀疑的眼光以及满满的希望的。 [ Last edited by wulishi8 on 2014-8-8 at 19:45 ] |
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4楼2014-08-08 16:28:20
32楼2014-08-09 10:27:29
2楼2014-08-08 15:41:00
5楼2014-08-08 16:31:51
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最后，几点评价：虽然实现了手性控制，但是： 1.制备的量非常非常地少； 这个观点赞同， 但是研究嘛，只需要能就行，不必考虑多少问题。 2.未来想应用还必须做到可控方向、平行排列、大密度手性控制生长； 这个就留给产业化的成果转化来做吧。 3.文章中的论据不是非常充分，拉曼其实测的只是单根的（6,6）碳管，至少也要给出一个mapping做一个统计学分析； 关于这一点，我是这么看的，文章本来只抓住了一根的生长，毕竟原位测量，不可能同时兼顾高分辨和宽范围，当然事后再做拉曼的话，应该多作几根，但是他生长的浓度估计非常低，以至于无法做mapping，或者mapping太费时间。其实一根原位的更能说明问题。 4.理论都是为了解释实验，而STM照片不是很清晰，难以把握真正的生长过程，期待未来有高精度原位测试； 这个点32个赞。 5.是不是百分之百的手性控制，我还保持怀疑态度，因为没有可调激光共振拉曼光谱的佐证，也就是532nm激光不足以激发所有手性的拉曼光谱。 这个前半部分完全赞同，后面的应该是部分赞同，因为对单根纳米线不需要全波段的拉曼激光。 总之，非常赞同三秋同志的这个评论。 |
6楼2014-08-08 16:37:13
wulishi8
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1.制备的量非常非常地少； 这个观点赞同， 但是研究嘛，只需要能就行，不必考虑多少问题。 ------------------是的，但是太少了的话，就没有大的意义，比如如下你的评价，甚至浓度低到了无法做mapping？ 2.未来想应用还必须做到可控方向、平行排列、大密度手性控制生长； 这个就留给产业化的成果转化来做吧。 ------------------转化科学是个很重要的学科，真正应用不容易。 3.文章中的论据不是非常充分，拉曼其实测的只是单根的（6,6）碳管，至少也要给出一个mapping做一个统计学分析； 关于这一点，我是这么看的，文章本来只抓住了一根的生长，毕竟原位测量，不可能同时兼顾高分辨和宽范围，当然事后再做拉曼的话，应该多作几根，但是他生长的浓度估计非常低，以至于无法做mapping，或者mapping太费时间。其实一根原位的更能说明问题。 ---------------浓度太低的猜测我也认同。mapping不费时间，现在的拉曼非常快了。一根没有统计学意义。比如测单根，我也能测出一个RBM的峰，但是我不能说我100%控制了手性生长。 4.理论都是为了解释实验，而STM照片不是很清晰，难以把握真正的生长过程，期待未来有高精度原位测试； 这个点32个赞。 --------------期待。。。 5.是不是百分之百的手性控制，我还保持怀疑态度，因为没有可调激光共振拉曼光谱的佐证，也就是532nm激光不足以激发所有手性的拉曼光谱。 这个前半部分完全赞同，后面的应该是部分赞同，因为对单根纳米线不需要全波段的拉曼激光。 -------------假如测几根，甚至更多的单根碳纳米管，那么就需要了。文章现在其实只做了一根，所以这是它的缺陷。 |
7楼2014-08-08 16:45:58
9楼2014-08-08 17:57:16
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42楼2014-08-10 01:38:39
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推荐一篇关于手性控制的理论文章 Communication: Origin of the difference between carbon nanotube armchair and zigzag ends http://scitation.aip.org/content ... 9/10.1063/1.4867744 |
50楼2014-08-11 01:18:34
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