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Separation of single-walled carbon nanotubes by gel-based chromatography using surfactant step-gradient techniques and development of new instrumentation for studying SWCNT reaction processes.

机译：通过使用表面活性剂逐步梯度技术的基于凝胶的色谱分离单壁碳纳米管，并开发了用于研究SWCNT反应过程的新仪器。

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摘要

Single-walled carbon nanotube (SWCNT) synthesis methods such as CoMoCATTM, HiPcoTM, pulsed laser vaporization (PLV), and catalytic chemical vapor deposition (CCVD) produce several different distributions of (n,m) SWCNT structures, where ( n,m) defines the nanotube diameter and chiral wrapping angle. Post-synthesis processing such as functionalization and/or separations must therefore be employed to yield high purity electronic or single (n,m) samples. Through the use of a surfactant gradient across a gel-based chromatographic column, separations of single (n,m) species can be achieved. Anionic surfactants such as SDS, SDBS, and AOT display different separation effectiveness for single (n,m) species. Results of near-infrared optical absorption for separated SWCNT surfactant suspensions will be discussed, leading to a broader understanding of the important factors necessary for the gel chromatography separation technique. In particular, the effects of SWCNT/surfactant micelle structure are found to be key to achieving fast, simple SWCNT electronic type separations. Additionally, development of new instrumentation for the near-infrared spectrofluorimetric analysis (NIR-SFA) of SWCNTs is useful to the advancement of fundamental SWCNT research and applications. NIR-SFA, for instance, allows for the (n,m) structures of a sample to be identified and monitored during the progress of a chemical reaction or separation experiment. Seeking to achieve the time resolutions necessary for such experiments, the design and optimizations of a system utilizing single-wavelength excitation by diode lasers coupled with a fast NIR detection system are presented.
机译：单壁碳纳米管（SWCNT）合成方法，例如CoMoCATTM，HiPcoTM，脉冲激光汽化（PLV）和催化化学气相沉积（CCVD）产生（n，m）SWCNT结构的几种不同分布，其中（n，m）定义纳米管直径和手性包裹角。因此，必须采用合成后处理（例如功能化和/或分离）来生成高纯度电子或单个（n，m）样品。通过在基于凝胶的色谱柱上使用表面活性剂梯度，可以实现单个（n，m）物质的分离。阴离子表面活性剂（例如SDS，SDBS和AOT）对单个（n，m）物质显示出不同的分离效果。将讨论分离的SWCNT表面活性剂悬浮液的近红外光吸收结果，从而使人们更广泛地了解凝胶色谱分离技术所必需的重要因素。特别是，发现SWCNT /表面活性剂胶束结构的影响是实现快速，简单的SWCNT电子类型分离的关键。此外，开发用于SWCNT的近红外光谱荧光分析（NIR-SFA）的新仪器对于基础SWCNT研究和应用的发展很有用。例如，NIR-SFA允许在化学反应或分离实验过程中识别和监视样品的（n，m）结构。为了获得此类实验所需的时间分辨率，提出了利用二极管激光器与快速NIR检测系统耦合的单波长激发的系统的设计和优化。

著录项

  • 作者

    Breindel, Leonard M.;

  • 作者单位

    Rochester Institute of Technology.;

  • 授予单位 Rochester Institute of Technology.;
  • 学科 Nanotechnology.;Chemistry Physical.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2014
  • 页码 82 p.
  • 总页数 82
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 公共建筑;
  • 关键词

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