我科学家首次直接合成三元硼碳氮单壁纳米管(图)

      日前，中科院物理所王恩哥研究小组在三元硼碳氮单壁纳米管制备方面取得了重要进展，首次实现了硼碳氮单壁纳米管结构的直接合成。研究结果表明，已经成功地制备出了结构完整、硼和氮含量较高的三元共价硼碳氮单壁纳米管。该工作在国际上引起了同行的广泛关注，详细结果发表在近期出版的《美国化学学会会刊》(JACS 128, 6530(2006))上。该工作得到了中国科学院、国家科技部和国家自然科学基金委的资助。
      硼碳氮纳米管是由三种轻元素(硼、碳、氮)的共价化合物的类石墨层结构卷曲而成的。自从纯的碳纳米管被发现以后, 能否进一步研制出硼碳氮纳米管，并探索其新的独特性质，一直是人们普遍关心的问题。 大量的理论研究发现，不同于碳纳米管，硼碳氮纳米管的电子结构主要依赖于化学组分，与构造的几何手性无关，而且能带间隙可以在石墨和氮化硼(～5.5 eV)之间调节。这些特有的性质为实现纳米管在微电子等领域的应用开辟了新的途径。然而在实验中如何实现三元硼碳氮元素共价结合，并形成单壁的纳米管结构一直是一个挑战。