單一手性單壁碳納米管的選擇性生長，是國際上歷經20余年努力至今仍懸而未決的一個難題。針對這一難題，北京大學化學與分子工程學院李彥課題組提出了一種可能的解決方案，相關論文發表在近日出版的《自然》雜志上。
單壁碳納米管可看作是由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，根據卷曲方式的不同，可以是金屬性導體或帶隙不同的半導體。用一般方法合成的樣品均為不同結構的碳納米管組成的混合物。單一手性單壁碳納米管的選擇性生長，成為碳納米管研究和應用發展20多年未打破的瓶頸。
李彥教授課題組十幾年來一直致力于單壁碳納米管的可控生長研究，特別是在催化劑研究方面開展了深入系統的研究，形成了自己的特色。基于對碳納米管生長催化劑性能的深入了解，他們提出利用具有固定結構的催化劑來調控生成單壁碳納米管的方案，發展了一類鎢基合金催化劑。這種催化劑納米粒子具有非常高的熔點，能夠在單壁碳納米管生長的高溫環境下保持其晶態結構和形貌。同時，這類催化劑本身具有獨特的結構。利用這種鎢基合金納米晶為催化劑，就能夠生長出具有特定結構的單壁碳納米管。
該研究的創新性主要體現在：提出了一種實現單壁碳納米管結構可控制備的方法，發展了一種新型的鎢基合金催化劑，提出了在溫和條件下制備鎢基合金納米晶的新方法。
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