2011年2月25日
赖斯大学的一个实验室提出了一种有效的方法来分散纳米管，这种方法可以保持纳米管的独特性质，并增加了更多的功能。
这项新技术允许具有不同功能的无机金属配合物与单壁碳纳米管保持紧密接触，同时保持它们在溶液中分离。
这种分离对于那些希望从纳米管中纺出纤维，或将其混合到复合材料中以获得强度或利用其电性能的制造商来说至关重要。首先，同时使纳米管功能化的能力可能推动成像传感器、催化和太阳能活化氢燃料电池的发展。欧洲杯足球竞彩
更妙的是，一批纳米管显然可以在水中连续分散几个星期。
防止碳纳米管在水溶液中结块，并将其与增加新功能的分子结合，一直是科学家探索这些高度多功能材料使用的绊脚石。欧洲杯足球竞彩
他们尝试将有机分子附着在纳米管表面，以增加其功能性和溶解性。虽然这些技术可以将纳米管彼此分离，但它们会对纳米管的电子、热和机械性能造成影响。
化学和生物工程的赖斯助理教授、诺曼·哈克曼·韦尔奇（Norman Hackerman Welch）的年轻研究员安吉尔·马蒂（Angel Marti）和他的学生本月在英国皇家化学学会杂志《化学通讯》（Chemical Communications）上报告说，钌-聚吡啶络合物在将纳米管高效地长期分散在水中方面非常有效。钌是一种稀有的金属元素。
关键是要有合适的分子来完成这项工作。马蒂和他的团队通过将元素与配体结合创造了钌配合物，配体是与金属离子结合的稳定分子。所得的分子复合物是部分疏水(配体)和部分亲水(钌)的。配体与纳米管紧密结合，而附着的钌分子与水相互作用，使纳米管保持在溶液中，并使它们彼此分离。
另一个关键是适度。
马蒂说，最初，他和共同作者迪沙·杰恩(Disha Jain)和阿维舍克·萨哈(Avishek Saha)并不是为了解决困扰化学家几十年的问题，但他们“做一些疯狂的事情”的意愿获得了巨大的回报。贾恩是马蒂实验室的前博士后研究员，萨哈是一名研究生。
研究人员将钌配合物作为追踪阿尔茨海默病相关淀粉样沉积的研究的一部分。马蒂说：“我们开始怀疑，如果我们对金属配合物进行修饰，使其能够与纳米管结合，会发生什么情况。”。“这将提供溶解性、个性化、分散性和功能性。”
确实如此，但一开始并没有。Avishek将其与纯化的单壁碳纳米管(通过Rice的HiPco工艺制造)放在一起，并进行超声处理。绝对什么都没有发生。纳米管并没有进入溶液——它们只是在底部聚集。
“这很奇怪，但科学就是这样工作的——有些你认为是好主意的东西永远不会起作用欧洲杯线上买球。”
Saha将液体取出，并将结块的纳米管留在离心管的底部。“所以我说，‘好吧，你为什么不做一些疯狂的事情呢?只需加水，再加入可能残留的少量钌，尝试进行反应。”他这么做了，溶液就变黑了。”
低浓度的钌起了作用。“我们发现0.05%的钌络合物是溶解纳米管的最佳浓度，”Marti说。进一步的实验表明，单纯的钌配合物是不起作用的。该分子需要疏水配体尾部，通过与纳米管结合，尽量减少暴露于水的机会。“这和奈米管想做的事情是一样的，所以这是一种良好的关系，”他说。
Marti还发现纳米管的自然荧光不受钌配合物的影响。他说：“尽管它们已经被纯化，这可能会引入缺陷，但它们仍然表现出非常好的荧光。”。
他说，某些钌配合物能够长时间处于激发态——大约600纳秒，比正常有机分子长100倍。“这意味着它转移电子的概率很高。这对能量转移应用很方便，这对成像很重要，”他说。
纳米管长时间处于悬浮状态应该引起大量使用它们的制造商的注意。马蒂说：“他们应该分居几周，没有问题。”。“我们的解决方案已经搁置了几个月，没有任何崩溃的迹象。”
来源:http://media.rice.edu/