Nonoguchi Hiyuki (교토 기술 연구소의 재료 화학 교수)
Kawai Tsuyoshi (Nara Science and Technology, Material Creation Science, Nara Science and Institute, Material Creation Science 교수)
Sakurai Shunsuke (Nanocarbon Device Research Center, 바카라 커뮤니티)
Kyoto Technology Institute, Kyoto Miyuki 부교수, Kyoto 기술 연구소, Kawai Tsuyoshi 교수, Nara Advanced Science and Technology Institute, Sakurai Shunsuke 및 기타 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (Nara Institute of Sakurai Shunsuke 및 기타)는 고품질의 분리 된 카본 (Cantor in Cant) (Contubes)를 공동으로 입증했습니다 알킬화 된 셀룰로오스를 추출제로 사용하여 추출합니다 본 발명자들은 알킬기, 치환 정도 (DS) 및 분리 효율에 대한 분자량과 같은 분자 구조의 효과를 체계적으로 조사하여 중간 적으로 치환 된 헥실 셀룰로스가 반도체 바카라 사이트 쿠폰의 선택적 추출에 특히 적합하다는 것을 보여 주었다 이 방법에 의해 얻어진 반도체 바카라 사이트 쿠폰는 고순도 및 높은 결정도를 모두 갖고, 필름은 분리 및 추출 전 바카라 사이트 쿠폰뿐만 아니라 다른 전통적인 기술에 의해 분리 된 반도체 바카라 사이트 쿠폰를 능가하는 우수한 온도 차동 발전 용량 (열전 전환 특성)을 나타낸다 또한,이 추출 제는 사용하기 쉽고 저렴한 성분으로부터 제조되며, 이는 고품질 반도체 바카라 사이트 쿠폰의 안정적인 공급으로 이어질 수있다
연구 배경
단일 층 바카라 사이트 쿠폰는 직경이 약 1 nm이고 길이가 몇 μm 인 탄소 원자로 만들어진 원통형 구조입니다 탄소 원자의 배열 (와인딩 방법)의 차이로 인해 반도체 및 금속 유형으로 분류되는 것으로 알려져 있으며, 각각은 다른 물리적 특성을 나타낸다 반도체 바카라 사이트 쿠폰는 투명하고 유연한 박막 트랜지스터의 응용 분야의 전자 재료로, 초고 통합, 초고속 및 낮은 환경 영향을 갖는 바카라 사이트 쿠폰 컴퓨터의 응용 분야에서 특히 주목을 끌고 있습니다 최근 몇 년 동안, 반도체 바카라 사이트 쿠폰가 우수 해졌다온도 차동 발전 용량 (열전 변환 특성)(주 2)가 있음이 밝혀졌으며, 이는 환경 발전 (에너지 수확)에 적용될 것으로 예상되며, 이는 주변의 폐열로 인한 전기를 생성합니다
이전 연구의 문제와 문제
그러나 단일 계층 바카라 사이트 쿠폰는 반도체 및 금속 유형의 혼합물로 생성되므로 고성능 트랜지스터 재료 및 발전 재료에 대한 고급 및 효율적인 잉크로 사용하는 것이 필수적입니다 일반적으로 밀도 구배 초 원심 분리 방법,겔 여과 열 크로마토 그래피 방법(주 3),전도성 폴리머 추출 방법(주 4)와 같은 다양한 분리 기술이 제안되었지만 산업 응용 분야를 실현하기 위해서는 개별 응용 분야에 적합한 물리적 특성으로 바카라 사이트 쿠폰를 분리하는 저렴한 방법이 필요합니다 바카라 사이트 쿠폰의 분리 및 정제 및 단축 동안 바카라 사이트 쿠폰의 결함은 재료의 전기적 특성에 부정적인 영향을 미친다는 것이 지적되었다
연구 컨텐츠
연구팀은 2022 년에 상업적으로 이용 가능한 시약 인 에틸 셀룰로스가 알킬화 된 셀룰로오스의 한 유형이며 유기 용매에서 바카라 사이트 쿠폰를 추출 할 수 있다고보고했다 (https : //wwwkitacjp/2022/01/news220118/) 또한,이 연구에서, 다양한 알킬화 된 셀룰로오스를 새로운 선택적 추출 제로 검사 하였다 구조, 농도 및 용매와 같은 추출 조건에 대한 자세한 조사 후, 우리는 알킬화 된 셀룰로오스를 사용하여 반도체 바카라 사이트 쿠폰를 추출하는 선택적 방법을 밝혀냈다 자외선 가시적으로도 1에 도시 된 구조를 갖는 에틸, 부틸, 헥실 및 Octyl 그룹을 갖는 셀룰로오스를 사용하여 셀룰로오스를 사용하여 분산의 근적외선 흡수 스펙트럼을 추출제로 측정하고, 알킬화 된 셀룰로오스의 측쇄 길이에 따라 반도체 바카라 사이트 쿠폰S 변화의 분리 선택성이 밝혀졌다 (A 2) 특히, 헥실 셀룰로오스 (HC)가 사용될 때, 금속 유형 바카라 사이트 쿠폰로부터 유래 한 작은 흡수 (M11)가 관찰되었다 또한, 적외선 흡수 스펙트럼에서, 분리 및 정제되지 않은 바카라 사이트 쿠폰는 금속 유형 바카라 사이트 쿠폰로 인해 원격 제외 흡수 (플라즈몬 공명)를 보여 주었고, 반도체 및 금속 유형 바카라 사이트 쿠폰의 혼합을 반영하는 것을 반영했지만, 작은 플라스몬이 hexyltucting 바카라 사이트 쿠폰s에서 관찰되었다 (2) 상세한 분석은 알킬화 된 셀룰로오스를 사용하여 반도체 바카라 사이트 쿠폰가 약 98%의 선택성으로 추출 될 수 있음을 정량적으로 확인 하였다 또한, 반도체 바카라 사이트 쿠폰의 높은 선택성은도 2 (c)에 도시 된 공명 라만 스펙트럼으로부터 확인되었다 추출 조건의 추가 조사는 분리 선택성이 알킬화 된 셀룰로오스의 치환기 유형뿐만 아니라 농도, 분자량 및 용매의 유형에 의존한다는 것을 밝혀냈다
형성된 바카라 사이트 쿠폰의 열전 특성을 검사 할 때, 헥실 셀룰로오스로 추출한 반도체 바카라 사이트 쿠폰 막은 분리되고 정제되지 않은 바카라 사이트 쿠폰보다 약 3-4 배 더 높다Thermoelectromotive Force(주 5)가 표시되었습니다 (화학적 산화로 인해 고도로 도핑 된 상태에서 약 100 μV K-1, 그림 3 (a)) 또한,이 바카라 사이트 쿠폰 필름은 통지되지 않은 바카라 사이트 쿠폰 필름보다 대략 10 배, 종래의 전도성 중합체 추출 방법을 사용하여 반도체 바카라 사이트 쿠폰 필름보다 대략 3 배 더 높습니다파워 팩터(283 μW M-1K-2) (참고 6)이 표시됩니다 (그림 3 (b))
미래 개발
이 기술을 사용하면 분리 된 추출의 수율과 순도를 동시에 개선하여 짧은 프로세스 (1 시간 이내에)에서 매우 효율적인 분리 된 샘플을 준비 할 수 있습니다 특히, 유사한 수술을 갖는 전도성 중합체를 사용한 분리 및 추출 방법에 있어도,이 추출 방법의 도전 인 추출제 (전도성 중합체)는 알킬화 된 셀룰로스를 대체함으로써 현저하게 감소 될 수 있다고 생각된다 앞으로, 우리는이 방법을 사용하여 고순도로 분리 된 반도체 유형 바카라 사이트 쿠폰에 대한 응용 프로그램을 계속 개발할 것이며, 환경과 안전을 고려하는 정제 방법을 개발하는 것을 목표로 할 것입니다
그림 1 알킬화 된 셀룰로오스의 구조
그림 2 (a) 상이한 측쇄 길이의 알킬화 된 셀룰로오스 (025 W/v%, 광학 경로 길이 2 mm)의 건조 된 테트라 하이드로 푸란 용액을 사용한 분산 된 셀룰로오스의 UV- 가시성 근적외선 흡수 스펙트럼 (B) 헥실 셀룰로스 (HC) 및 분산 중합체 F127을 사용하여 분산 된 바카라 사이트 쿠폰 필름의 적외선 흡수 스펙트럼 (c) HC 및 F127 (여기 파장 660 nm)을 사용하여 분산 된 바카라 사이트 쿠폰 복합 필름의 라만 스펙트럼 F127에 의한 분산은 반도체 및 금속 유형의 선택성을 나타내지 않습니다
그림 3 HC (010%), 에틸 셀룰로스 (EC, 005%) 기존 추출 제 (PFO-BPY), F127로 추출한 바카라 사이트 쿠폰 필름의 열전 특성 (a) 전기 전도도와 Seebeck 계수 사이의 관계 (b) 전기 전도도와 전력 요인의 관계
저널 이름 : American Chemical Society (미국 화학 학회지 저널)
논문의 제목 : 알킬화 된 셀룰로오스 래핑에 의해 가능성이있는 반도체 탄소 나노 튜브 추출
저자 : Yagi Tomoko (Nara Science and Technology Institute of Science and Technology), Yoshida Kazuhiro (Kyoto Institute of Technology), Sakurai Shunsuke (산업 과학 및 기술 연구소), Kawai Tsuyoshi (Nara Science and Technology)
doi 번호 : 101021/jacs4c05468
초록 URL :https : //doiorg/101021/jacs4c05468