新发现与创新
科学日报(记者吴长锋)记者从中国科技大学获悉，杜平武教授的研究小组通过精确的分子设计，合成了世界上首个具有单一手性指数的单壁碳纳米管长共轭段。结果最近以封面文章的形式发表在《美国化学会志》杂志上。
碳纳米管可以被认为是所有仅含有sp2键原子的碳基管状共轭聚合物，然而，还没有关于具有特定直径的碳纳米管片段的长共轭聚合物的研究。单一直径和手性的纯碳纳米管材料在纳米技术和电子领域具有重要的应用潜力，但这类碳纳米管的合成是合成化学和材料化学领域的一个重要挑战。催化剂表面介导生长法在制备碳纳米管方面显示出巨大的潜力，但纳米管的纯度一直是一个不可逾越的问题。
基于之前一系列关于碳纳米管新结构的合成和物理性质的工作，研究人员巧妙地将双功能结构引入弯曲共轭小分子碳环。随后，镍催化的偶联反应允许该片段一维延伸，并构建具有一定直径的单壁碳纳米管长共轭片段。凝胶渗透色谱、核磁共振、红外和拉曼光谱证实了碳纳米管长共轭聚合物的成功合成。广角x光衍射测试表明，聚合物固体薄膜具有明显的衍射环，并显示出一定的结晶度。比较单体和共轭聚合物的吸收、荧光和荧光衰减曲线，发现共轭度的增加也大大改善了聚合物的光物理性质。
这一长共轭链段是世界上第一个在结构上接近扶手椅型单壁碳纳米管的共轭高分子化合物，实现了合成特定直径单壁碳纳米管的新的长共轭结构，为超纯单壁碳纳米管的制备提供了相应的共轭高分子模板，为单手性碳纳米管溶液构筑的制备和性能研究提供了重要参考。
