化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  高性能半导体性碳纳米管分离纯化研究获进展
高性能半导体性碳纳米管分离纯化研究获进展
2017-11-08 09:17:00来源:元素商城

元素百科为您介绍高性能半导体性碳纳米管分离纯化研究获进展。单壁碳纳米管(SWCNTs)具备优异的电荷传输性能、良好的溶液加工性和高柔性、优异的力学性能、较高的导热性能、优异的机械稳定性和化学稳定性,在电子器件和光电子器件应用广泛,如透明导电膜电极、薄膜晶体管、逻辑电路、柔性可穿戴电子器件、化学与生物传感器、超级电容器与太阳能电池等。以SWCNTs作为有源层材料所制备的薄膜晶体管电学性能优异、特征尺寸更小、稳定性好、散热更快、运行频率更高,表现出优异的器件性能及极大的应用发展潜力。

 高性能半导体性碳纳米管分离纯化研究获进展.jpg

目前,商用的通过大批量制备方法获得的SWCNTs,都是具有不同手性和管径的m-SWCNTs和s-SWCNTs的混合物。通过物理化学方法,大规模的选择性富集大管径半导体型单壁碳纳米管,是实现高性能的电子器件和光电子器件性能的最有效的方法。共轭聚合物包覆法是选择性分离半导体型单壁碳纳米管的较为有效的方法。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所马昌期研究团队和赵建文研究团队合作,设计合成了一系列可高效分离高纯度半导体型单壁碳纳米管的非线性聚合物PDPPb5T,并利用分离得到的墨水制备了性能优异的晶体管器件。

由于聚合物存在分子量多分散性和分子结构不明确的特点,且聚合物的分子量对单壁碳纳米管的分散和分离有较大影响,使选择分离的单壁碳纳米管在器件应用中易于出现批次性差异,在一定程度上限制了其实际应用。有机小分子不存在批次间重复性差的问题,但有机小分子材料分子量较小,有机小分子与单壁碳纳米管之间的π-π相互作用较弱,导致有机小分子分散的单壁碳纳米管墨水的储存稳定性较差。为了实现单壁碳纳米管的稳定分散,往往需要使用大量的分散剂,而大量分散剂的引入对于后续器件性能有一定影响。

近日,马昌期研究团队和赵建文研究团队进一步利用可控合成的方法,制备合成了兼具聚合物高分离效率和小分子批次间重复性好的外围功能化修饰的树枝型结构的共轭化合物,并利用该类树形化合物进行了SWCNT的选择性分离研究。结果表明,同线性化合物相比,具有三维树枝状的化合物具有更强的SWCNT分散能力。这与树枝型化合物外围多个功能单元,从而获得更强的分子间相互作用能力。利用该树形化合物分离的半导体型单壁碳纳米管墨水并印刷构建的碳纳米管薄膜晶体管,实现了高达57cm2 V-1 s-1的空穴迁移率,开关比高达106,亚阈值摆幅为87-100mV dec-1。同时,归功于其具有明确的分子结构,所形成的树形化合物和半导体型单壁碳纳米管的复合物,具有更好的批次重复性和墨水储存稳定性。研究表明,具有明确结构的树枝状结构的化合物是一类理想的单壁碳纳米管的分离材料,由于该类化合物具有明确的化学结构,可通过化学裁剪的方法在其不同位置进行精确地可控地功能化修饰,使之成为研究材料结构-性能的优越的模型化合物。

研究成果在线发表在Advanced Functional Materials上,并申请发明专利3项,PCT专利一项。该研究项目获得了国家自然科学基金面上项目,中科院前沿研究项目,中科院战略先导专项以及苏州纳米所自有项目等的支持。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料新材料产业  
相关专题: 材料
相关阅读:
●  我国有机硅的发展规划
元素百科资讯频道:有机硅是综合性能十分优异的化工新材料,已广泛应用于航空航天、电子信息、电子电气、建筑工程、纺织服装、石油化工、生物医药、农业水利、环境保护、新能源、汽车、食品、日化等领域。 我国有机硅起步介绍 中国有机硅事业起步于20世纪50年代初,现已发展成为国内化工行业中为数不多的真正依靠自主创新发展起来的科技型民族工业,无论是在技术上、还是在规模上都取得了令人瞩目的成就,......
●  材料科学与工程专业介绍及就业前景
化工资讯网整理编辑:材料科学与工程专业的就业前景,材料科学与工程专业的就业前景如何?请问材料科学与工程专业的就业前景怎么样?材料科学与工程专业专业的就业前景分析,材料科学与工程专业就业前景如何?材料科学与工程专业的英文翻译为:Materials Science and Engineering,缩写为MSE。定义:材料科学与工程专业是以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础......
●  《先进材料》可控合成氮缺陷石墨相氮化碳光催化材料
元素百科为您介绍可控合成氮缺陷石墨相氮化碳光催化材料。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种新型的非金属光催化材料,在可见光范围内具有一定的光吸收,同时还具有很好的热稳定性、化学稳定性和光稳定性,被广泛应用于光催化产氢、水氧化、有机物降解、光合成以及二氧化碳还原等。 解决石墨相氮化碳引入氮缺陷中国科学院理化技术研究所研究员张铁锐团队多年来集中纳米材料的可控设计以及光电催化性能的研究,前期通过......

您确定要从购物车中移除吗???