Surface Coating- and Light-Controlled Oxygen Doping of Carbon Nanotubes
Surface Coating- and Light-Controlled Oxygen Doping of Carbon Nanotubes
复制标题
碳纳米管的表面涂层和光控氧掺杂
DOI：
10.1021/acs.jpcc.1c00257
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ao, Geyou
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xhyliu, Fjorela;Ao, Geyou
通过氧掺杂调节单壁碳纳米管（SWCNT）的光学性质是制造荧光量子发射体的简单而有效的方法。我们进行了氧掺杂的单壁碳纳米管在水中利用手性纯（6，5）对映体与不同的表面涂层的DNA和表面活性剂的紫外（UV）光照射。我们发现反应主要取决于紫外光的波长和纳米管表面的特定涂层材料。特别地，DNA涂层比SWCNT更容易与在短波长UV光下光化学产生的活性氧物质反应，从而防止发生纳米管的氧掺杂。由涂层材料产生的单壁碳纳米管的表面覆盖在控制氧掺杂的反应效率方面起较弱的作用。这清楚地证明了由DNA包裹的两个（6，5）对映体的氧掺杂的缺乏与显着不同的表面覆盖。这些发现揭示了单壁碳纳米管的氧掺杂的重要机制，为开发独特的应用提供了控制纳米管光学性质的方法。
Tuning the optical properties of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs)viaoxygen doping has been a simple and effective approach to create fluorescent quantum emitters. We performed oxygen doping of SWCNTs in water utilizing chirality-pure (6,5) enantiomers with different surface coatings of DNA and surfactants by ultraviolet (UV) light irradiation. We found the reaction to be primarily dependent on the wavelength of UV light and the specific coating material on the nanotube surface. Particularly, DNA coatings react more readily with the reactive oxygen species that is photochemically produced under short-wavelength UV light than SWCNTs, preventing oxygen doping of nanotubes from occurring. The surface coverage of SWCNTs created by coating materials plays a weaker role in controlling the reaction efficiency of oxygen doping. This is demonstrated clearly by the lack of oxygen doping for two (6,5) enantiomers wrapped by DNA with drastically different surface coverages. These findings reveal important mechanisms of oxygen doping of SWCNTs, providing methods of controlling optical properties of nanotubes for developing unique applications.
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