氮化硼(BN)纳米管具有许多优异而新奇的物理化学性质,无论是在基础研究中还是从应用前景来看都有着重要的研究价值。当前制约着BN纳米管相关研究的一个瓶颈问题是材料合成上的困难,特别是单壁BN纳米管的合成。本项目的主要工作之一,是探索研究BN单壁管的化学气相沉积(CVD) 法合成,现已经取得了突破性进展,初步解决了BN单壁管的CVD合成这一公认的挑战性难题,并首次在单壁管层次上细致研究了BN纳米管所特有的平顶端帽结构,目前正在构筑基于单根BN单壁管的紫外光电子器件。同时,我们在碳(C)掺杂BN单壁管的CVD合成方面也取得重要突破,合成出了纯半导体性的超长定向的三元B-C-N单壁纳米管,利用其成功构筑了高质量的场效应晶体管(FET)器件,并结合理论计算,研究了三元B-C-N单壁管中的电-声子耦合及其重整化。另外,我们还在BN纳米管的化学修饰与功能化方研究面取得了重要的创新性成果,首次获得了羧基功能化的水溶性BN纳米管,并在此基础上发展了一种对BN多壁纳米管进行“近表面”C掺杂的新方法,得到一种新奇的B-C-N/BN共轴异质纳米管结构。
英文主题词Boron nitride nanotubes; Sinlge-walled; Chemical vapor deposition; Chemical functionalization; Carbon doping