制备二硫化锡纳米管的新技术

自20世纪90年代初发现碳纳米管以来,纳米管和纳米线一直是科学技术关注的焦点。从那以后,人们也证明了用碳以外的材料制造这些微小结构是可能的。欧洲杯足球竞彩可能的应用范围涉及许多领域,包括微电子电路、传感器技术、用于显示的特殊光纤和发光纳米管。沃尔夫冈·特雷梅尔领导的研究小组美因茨大学现已开发出一种生产二硫化锡纳米管的新技术。根据发表在《Angewandte化学》杂志上的报告,科学家们发现了一种从金属液滴“生长”SnS2小管的方法。

以体块SnS2 (a)和体块SnS (b, c)为前驱体合成SnS2纳米管,得到纳米管的TEM图像。©:Angewandte Chemie, Wiley-VCH-Verlag

具有层状结构的金属硫化物将形成纳米管并不是一个新概念。这些材料目前用于医疗设备,如具有极高抗拉强度的纤维、储氢、充电电池、催化和纳米技术应用。然而,与合成硫化物基纳米管相关的一个主要问题是,需要高温才能诱导平面结构弯曲形成圆柱体。此外,必须捕获这些不稳定的中间产物。在二硫化锡的情况下,这几乎是不可能的,因为纳米管已经在显著更低的温度下坍塌。

因此,美因茨大学的研究团队实施了一种生产二硫化锡纳米管的替代方法:他们首先使用汽-液-固(VLS)工艺,这是一种更常用于生产半导体纳米线的技术。铋粉与二硫化锡纳米片结合,并在管式炉中在氩气流下加热混合物。反应产物沉积在冷却器端。

铋的纳米液滴在熔炉中形成,这些液滴充当锡的局部收集点。以这种方式,反应伙伴聚集在金属液滴中,提供了可以生长纳米管的原料。Tremel解释说:“在这个过程中,金属液滴以球体的形式保留在管的末端,而纳米管则像毛囊中的毛发一样从中生长出来。由于金属液滴提供的催化作用,即使在相对较低的温度下也可以生长纳米管。”

利用这项新技术,该团队已经能够生产出直径在30-40nm范围内,长度在100-500nm的完美纳米管,由几层SnS2组成。

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