【摘 要】
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单壁碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电学、热学和力学性质。但其在微纳电子、传感器件等领域的应用,仍受限于高品质单壁碳纳米管的可控制备。大规模、高纯度、有序
【机 构】
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中国科学院金属研究所; 中国科学技术大学材料科学与工程学院; 清华-伯克利深圳学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目Nos.51522210、51802316、51521091和51625203;国家重点研发计划项目No.2016YFA0200101;中国科学院百人计划A类择优支持、“青年俊才”(C类)~~
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单壁碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电学、热学和力学性质。但其在微纳电子、传感器件等领域的应用,仍受限于高品质单壁碳纳米管的可控制备。大规模、高纯度、有序排列、特定手性和导电属性的单壁碳纳米管可控生长仍然是该研究领域的巨大挑战。取得突破的关键在于对单壁碳纳米管生长机理的深刻理解,核心在于对单壁碳纳米管在催化剂上形核与生长过程的有效调控。本文从金属催化剂的电子结构与催化活性、熔点与结构稳定性、碳溶解度和扩散率等角度阐述其对单壁碳纳米管产率、纯度、有序度和精细结构的影响,总结金属催化剂控制生长单壁碳纳米管的研究进展、现状和挑战,展望可控生长的研究策略、设计准则与发展趋势。
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