单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其出色的性能而在电子和光电子领域有着广泛的应用。然而,单壁碳纳米管原料是由金属型和半导体型碳纳米管(m/s-SWCNTs)组成的混合物。这种电学性能不同碳纳米管的混合会严重损害电子器件的性能。为了能够充分开发碳纳米管的应用,获得高纯度的s-SWCNTs是首要条件。近十年来,共轭聚合物包裹法由于其效率高和过程简单而被证明是分离s-SWCNTs的有效方法。各种结构的共轭聚合物尤其是芴类聚合物被设计合成出来,实现了对特定结构s-SWCNTs的高效分离。另外,对于s-SWCNTs后续的应用而言,将其沉积到基材表面特定的位置至关重要。
最近,我院与苏州大学联合报道了一种侧基含二苯甲酮的光敏性芴类交替共聚物(PFBP)分离s-SWCNTs,并且将得到的s-SWCNTs以一种清洁、简便的方式固定到柔性基材PET表面(图1)。利用光固定技术制备s-SWCNTs图案,实现了s-SWCNTs在柔性基材表面特定位置的沉积(图2)。该技术简单、清洁、高效,能够大规模制备s-SWCNTs复杂图案,推动了共轭聚合物包裹s-SWCNTs在柔性电子器件领域的应用。成果以“Facile Fabrication of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes Patterns on Flexible Substrate Based on a Photoimmobilization Technique”发表于SCI收录一区期刊ACS Applied Materials & Interfaces上,常熟理工学院周弟副教授为该文的通讯作者。
图1.(a)PFBP在溶液中分离s-SWCNTs并通过光固定技术将PFBP/s-SWCNTs沉积到柔性基材PET表面特定位置;(b)PFBP的化学结构;(c)通过光固定将PFBP / s-SWCNTs接枝到PET表面的过程。
图2.(a)由圆形阵列组成的光掩膜;(b)由光掩膜制备成的复合物图案;(c)空白PET表面、复合物区(A1、A2、A3、A4、A5)和空白区(B1、B2、B3、B4、B5)的拉曼光谱;(d)复合物区和空白区分界处的SEM图;(e)复合物区的SEM图;(f)空白区的SEM图。
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b21142