나노기술 및 정책 정보

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중국과학기술대학교 연구팀은 정밀 분자 디자인을 통해 단일 키랄성 지수 단일 벽 탄소나노튜브의 긴 공액 체인 단편을 합성하는데 성공하였으며, 나아가 관련 전자 전송과 공동 전송 특성에 대한 연구를 실행함.

촉매제 표면 중개 생장 방법은 탄소나노튜브 제조 분야에서 거대한 잠재력을 보유하고 있는 것으로 나타났지만 나노튜브 순수도를 올려야 했음. 정밀 구조 제어 차원에서 보면, 톱다운 방법을 이용하는 것은 단일 키랄성 고 순수도 나노 튜브를 제조하는 이상적인 전략 중의 하나가 되고 있으며, 전형적인 사이클로파라페닐렌(cycloparaphenylene) 구조는 팔걸이의자 형태의 탄소 나노 튜브에서 제일 작은 단편으로 볼 수 있으며, 구조가 탄소 나노 튜브에 접근하는 신형 기능성 재료를 취득할 수 있는 가능성을 보유하고 있는 상황임. 이번 연구개발을 실행하는 과정에서 연구팀은 초기의 탄소 나노 튜브 새 구조 합성과 물리 특성 분야 일련의 연구를 기반으로 하여 교묘하게 이중 기능화 구조를 휜 공액 소 분자 탄소 고리에 도입시키는데 성공함. 연구팀은 니켈 촉매의 커플링 반응을 통해 동 단편은 1차원 방향에서의 연장을 실현하고, 직경이 확정된 [8,8] 단일 벽 탄소나노튜브의 긴 공액 체인 단편을 구축할 수 있다는 점을 입증함. 연구팀은 겔 침투 크로마토그래피, 핵자기, 적외선과 라만 스펙트럼(Raman spectrum) 등을 이용하여 탄소 나노 튜브의 긴 공액 중합체를 합성할 수 있다는 점을 입증하는데 성공하였음. 연구팀이 캐리어 이전 비율에 대해 테스트를 실행한 결과에 따르면, 중합체는 동시에 전자와 공동을 전송하는 능력을 보유하고 있었음.

연구팀은 이번 연구를 통해 긴 공액 체인 단편은 구조가 팔걸이의자 형태의 단일 벽 탄소 나노 튜브에 접근한 공액 고분자 화합물이라는 점을 세계 최초로 입증하는데 성공하였으며, 용액 방법으로 단일 키랄성 탄소나노튜브를 제조하고 관련 특성을 분석하는데 필요한 중요한 과학 근거를 제공하였다고 여겨짐.

본 연구 성과는 Journal of the American Chemical Society에 게재됨