【ACS Nano：碳納米管生長中的氣體依賴動力學選擇性】單壁碳納米管已經成為超尺寸半導體中優于矽的候選材料，但基于納米管的內建電路的實作需要純半導體納米管的密集陣列。為了在晶片上直接生長這樣的納米管陣列，管-催化劑系統中的動力學和熱力學控制起着關鍵作用，進一步的進展需要全面了解關于生長動力學的看似沖突的報道。在此，作者提出了一個通用的動力學模型，該模型将納米管的生長速率分解為催化劑上碳原子的吸附和去除，并通過基于乙醇的同位素标記實驗對其進行了定量驗證。雖然在低前體供應量下，從催化劑中去除碳主導了生長動力學，導緻了手性無關的生長速率，但本文的動力學模型和實驗表明，當同時供應足夠量的碳和蝕刻劑時，會出現手性角度相關的生長速率。作為推廣模型的産物，動力學圖包括五種類型的動力學選擇性，它們取決于具有相反作用的氣體的絕對量。本文的發現不僅解決了文獻中存在的差異，還為實際應用提供了控制納米管陣列手性、長度和密度的合理政策。
來源：Keigo Otsuka*, Ryoya Ishimaru, Akari Kobayashi, Taiki Inoue, Rong Xiang, Shohei Chiashi, Yuichiro K. Kato, and Shigeo Maruyama*，Universal Map of Gas-Dependent Kinetic Selectivity in Carbon Nanotube Growth，ACS Nano 2022, 16, 4, 5627–5635，DOI：10.1021/acsnano.1c10569#科學##化學##碳納米管##碳##化學氣相沉積#
