助力碳基半导体应用!高纯度碳纳米管迎来关键工艺突破

近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所邱松团队在国际期刊JMaM发表题为《Carbonnanotube dispersantexchange strategy: a new opportunity for solution-based purification methods》 的究论文。论文*作者为李清源，通讯作者为邱松。研究围绕高纯度单壁碳纳米管(SWCNTs)制备后的应用瓶颈，系统提出并梳理了“分散剂交换”策略，为高纯度碳纳米管从实验室走向规模化应用提供了新的技术思路。
单壁碳纳米管因具有优异的电学、光学和力学性能，被认为是后摩尔时代*潜力的新一代半导体材料。目前，溶液法已能够实现高纯度、单手性碳纳米管的分离提纯，但长期以来存在一个关键难题:经过分选后的碳纳米管通常只能稳定存在于特定的分散体系中，难以转移至其他应用介质，限制了其在集成电路、光电器件、生物传感等领域的进一步应用。
针对这一瓶颈，研究团队提出了“分散剂交换”策略，即通过置换碳纳米管表面吸附的分散剂分子，实现不同分散体系之间的灵活切换，从而打通水相体系与有机相体系之间长期存在的技术壁垒。论文*从系统层面对这一策略进行了定义和分类，将分散剂交换划分为水相内交换、有机相内交换、水相到有机相、有机相到水相四种典型场景，并总结出竞争置换和两步序贯交换两条实施路径，为后续技术开发建立了统一的理论框架。

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