圖1圖為混合碳納米板的合成及光學性質(zhì)。圖片來源：UNIST

    最新一項研究表明，隸屬于UNIST公司的研究團隊已經(jīng)設計出了一種新型碳納米材料，這種材料能夠根據(jù)所用溶劑的類型而改變形狀和顏色。正是基于其獨特的光學性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，該材料引起了研究者們的廣泛關(guān)注。

    研究結(jié)果表明，由Dong Soo kim教授和Oh Hoon Kwon教授帶領(lǐng)的聯(lián)合研究團隊研究出了一種混合碳納米片（CNSs），該納米片顯示出一種強烈的電荷行為，其顏色范圍是從藍色到橙色，甚至在各種溶劑中都呈現(xiàn)白色。

    這種獨特的混合CNS在石墨烯氧化物（GO）納米片的表面上承載了碳納米管簇，以此作為小分子前體在GO納米片存在下的水熱反應產(chǎn)物。此外，在紫外和可見光激發(fā)下，混合CNS在一系列不同極性的溶劑中表現(xiàn)出寬范圍的可調(diào)發(fā)射。

    據(jù)研究團隊介紹，這種有趣的光譜行為來源于氯化萘與溶劑之間的氫鍵作用，導致CNS從2D片材到3D皺紋形態(tài)的形態(tài)轉(zhuǎn)變，進而影響發(fā)射狀態(tài)的壽命。

    該研究的第一作者尤里？崔說：“GO納米片表面上的碳納米管簇具有不同的化學反應，這些反應取決于溶劑的性質(zhì)。 ”他還發(fā)現(xiàn)CNS的光譜行為源于CNS和溶劑之間的氫鍵相互作用。

    圖2 在不同溶劑中混合碳納米片的結(jié)構(gòu)特征。圖片來源：UNIST

    金教授說：“這是首次研究出CNS的形狀因溶劑而異。通過這項研究，我們希望提高混合材料的物理特性，從而進一步擴大其應用領(lǐng)域。”

    在研究中，Kwon教授和他的團隊分析了CNSs熒光燈控制的基本原理，使用的是以時間分辨的電子光譜。在質(zhì)子溶劑中，CNS的結(jié)構(gòu)顯示出由于能量損失而產(chǎn)生的橙色輻射，是由于CNS中缺乏H鍵而導致的。另一方面，它由于在非質(zhì)子溶劑中的能量損失較少，表現(xiàn)出綠色發(fā)射。

    這項研究得到了韓國國家研究基金會（NRF）和韓國基礎科學研究所的支持。研究團隊預計，這種新型軟碳納米結(jié)構(gòu)可能會開辟出一種新的可能性，來改善碳納米材料的光學物理性質(zhì)。

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責任編輯：殷鵬飛

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