硫调控单壁碳纳米管

催化剂钝化控直径

通过硫钝化催化剂表面控制单壁碳纳米管直径，实现从同一催化剂体系按需生长不同管径。

An, Hao · Ding, Liping · Wang, Xiao · Li, Pai · Kim, Sung Youb · Ding Feng

ACS Nano 2026

具体参数

单壁碳纳米管缺陷密度

0

技术优势

能控制管径

通过调节硫含量，可以精确控制碳纳米管直径，因为硫改变了催化剂表面可用于成核的富碳区域大小。

机理解清楚了

首次用机器学习力场分子动力学模拟揭示了硫在铁催化剂表面的动态行为：硫优先占据表面位点，形成硫富集区和碳富集区，碳纳米管从碳富集区成核。

与实验吻合

模拟结果与大多数实验观察高度一致，包括硫含量增加导致管径减小的趋势，验证了模型的可靠性。

应用场景

• 碳纳米管合成：通过调节硫含量，可在同一催化剂上按需生长特定直径的碳纳米管。
• 纳米材料生长：揭示了表面钝化对纳米材料成核尺寸的调控机制，可推广到其他催化生长体系。
• 催化剂钝化：硫钝化铁催化剂表面，精确控制活性位点面积，实现管径选择性生长。