【摘 要】
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碳纳米管、富勒烯等碳纳米材料,由于具有各方面奇异的性质,在很多领域具有广阔的应用前景,一直都是材料科学研究中的热点[1].然而,界面问题是这些应用都必须考虑的重要科
【机 构】
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东南大学医学院,江苏 南京,210009
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碳纳米管、富勒烯等碳纳米材料,由于具有各方面奇异的性质,在很多领域具有广阔的应用前景,一直都是材料科学研究中的热点[1].然而,界面问题是这些应用都必须考虑的重要科学问题,其中,化学修饰是实现有序组装、改善界面性质的重要手段之一.我们通过设计一系列功能化富勒烯,调控其界面相互作用和组装行为,构建了富勒烯/碳纳米管多功能全碳复合材料,探讨了它们在光电、光热转换方面的应用[2].由于富勒烯可以作为电子受体而被广泛应用于光致电子转移和太阳能电池研究,因而设计和寻找有效的电子给体/受体成为了该研究和应用中一个非常重要的环节.我们将功能化的富勒烯和碳纳米管通过非共价作用组装形成了有效的电子给体/受体,提出了一种简单的、非破坏性的构筑全碳复合材料的方法[3].该富勒烯功能材料可以直接分散碳纳米管,避免了对碳纳米管的化学修饰,保持了碳纳米管的原始电子结构.碳纳米管的引入使得富勒烯的光生电流提高了近160 倍,并在场效应晶体管应用中展现出了优异的性能,光谱响应度高达7×104.此外,碳纳米管可以将吸收的近红外光转换为热能,这一性质有望被用于药物释放、癌症理疗、远程热反应等领域,而特定的应用通常需要适宜的温度.人们一般认为碳纳米管的这一光热转换过程可以将其周边的温度升高几十摄氏度,但目前为止对此没有确切的结论.我们通过对富勒烯/碳纳米管复合材料中富勒烯材料的熔点测定,即监测组装体在红外光照射下形貌变化,将该全碳组装体用于温度指示,发现碳纳米管光热转换局部温度竟高达200℃,这一结果改变了人们的传统认识,对碳纳米管在生物理疗方面的实际应用起到了十分重要的警示作用[4].
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