جداسازی نانولوله‌های کربنی (بویژه نانولوله‌های تک‌جداره) بر اساس خواص مطلوب، راه را برای کاربردهای عملی آنها هموار می‌کند. روش‌های جداسازی مرسوم در جداسازی نانولوله‌ها موثر هستند اما معایب بسیاری دارند. اکنون محققان در آسیا برای جداسازی نانولوله‌های کربنی تک‌جداره بر اساس تفاوت برهم‌کنش بین نانولوله‌ها و مواد شیمیایی روش ساده‌ای ارائه کرده‌اند.
جداسازی نانولوله‌های فلزی و نیمه‌رسانا با نوار چسب
جداسازی نانولوله‌های کربنی (بویژه نانولوله‌های تک‌جداره) بر اساس خواص مطلوب، راه
را برای کاربردهای عملی آنها هموار می‌کند. روش‌های جداسازی مرسوم در جداسازی
نانولوله‌ها موثر هستند اما معایب بسیاری دارند. اکنون محققان در آسیا برای جداسازی
نانولوله‌های کربنی تک‌جداره بر اساس تفاوت برهم‌کنش بین نانولوله‌ها و مواد
شیمیایی روش ساده‌ای ارائه کرده‌اند.
جین ژانگ، در دانشگاه پکینگ و یکی از این محققان، توضیح می‌دهد: “هدف ما
ابداع روشی مشابه با ورقه‌ورقه کردن مکانیکی گرافن با استفاده از نوار چسب اسکاچ،
برای جداسازی نانولوله‌های کربنی تک‌جداره بود. بصورت ویژه هدف ما ساخت نوارهای
چسبی بود که گروه‌های عاملی متنوعی به انتهای آنها متصل باشد بطوری که بتوان با
استفاده از آنها هر کدام از نانولوله‌های تک‌جداره فلزی یا نیمه‌رسانا را از بستر
جدا کرد، در حالی که بقیه نانولوله‌ها روی بستر باقی بمانند”.
همانطور که ژانگ توضیح می‌دهد، این راهبرد برخلاف دیگر روش‌های جداسازی، بر اساس
اتصال انتخابی گروه‌های عاملی شیمیایی به نانولوله‌های تک‌جداره با خواص الکتریکی
مختلف است. بنابراین این روش را می‌توان برای سیستم‌های نانولوله‌های کربنی طویل
بدون آسیب رساندن به آنها بکار برد، بطوری که ساختار نانولوله‌های کربنی بطور کامل
سالم باقی بماند.
این محققان برای آزمایش‌های خود، فیلم‌های نازک PDMS را بعنوان ماده زیرین استفاده
کردند، در حالی که آمینوپروپیل تری‌اِتوکسی سیلان (APTES – “نوار چسب اسکاچ – A”) و
تری‌اِتوکسی‌فنیل سیلان (PTEOS – “نوار چسب اسکاچ – P”) را بعنوان مواد پیونددهنده
برای ورود به ترتیب گروه‌های عاملی آمینی و فنیلی استفاده کردند. بعد از اصلاح سطحی
با پلاسمای هوا، پیوندهای Si-O-Si روی سطح PDMS به گروه‌های Si-OH اکسید شدند. برای
ایجاد یک برهم‌کنش قوی بین لایه PDMS زیرین و لایه پیونددهنده‌ی عامل‌دار شده، این
گروه‌های عاملی (Si-OH) بهتر می‌توانند با APTES یاPTEOS واکنش دهند.
ژانگ می‌گوید: “موقعی که ما این نوارهای چسب اسکاچِ مبتنی بر PDMS را برای نمونه‌های
نانولوله تک‌جداره بکار بردیم و سپس آنها را جدا کردیم، نوار چسب اسکاچ – A به طور
انتخابی نانولوله‌های کربنی نیمه‌رسانا را جدا کرد، در حالی که نوار چسب اسکاچ – P
به نانولوله‌های فلزی چسبید و بقیه نانولوله‌ها نیز روی بستر باقی ماندند”.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Angewandte Chemie
International Edition منتشر کرده‌اند.
