Bulk growth and separation of single-walled carbon nanotubes from rhenium catalyst

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作者
Chen Ma,Yumin Liu,Lili Zhang,Qian Liu,Yiming Zhao,Ying Tian,Qianru Wu,Dong Li,Nan Zhao,Xueting Zhang,Liantao Xin,Huaping Liu,Peng‐Xiang Hou,Chang Liu,Maoshuai He,Jin Zhang
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:15 (7): 5775-5780 被引量:6
标识
DOI:10.1007/s12274-022-4248-z
摘要

Bulk synthesis of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) using solid catalyst has been challenging, despite of recent breakthrough in the chirality-specific growth on the flat substrate surface. In this work, we propose a porous magnesia support rhenium catalyst for bulk synthesis of SWNTs. It is found that the well-dispersed catalyst with a high melting point and the optimal chemical vapor deposition reaction conditions account for the growth of SWNTs. Detailed characterizations reveal the produced SWNTs are dominant in (n, n − 1) and (n, n − 2) species. Furthermore, by using a multicolumn chromatography post-growth separation method, SWNTs with three defined diameter ranges were obtained. This work guides the design of porous oxide supported catalyst for bulk synthesis and diameter-dependent sorting of SWNTs, which will ultimately help harness the extraordinary properties of SWNTs.
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