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中国科学院山西煤炭化学研究所日前巧妙地通过反应系统的调控将碳纳米管快速“冷冻”至生长的前期或中期，成功地获得了有关纳米管生长的中间体，并在其结构及碳纳米管生长过程的内在联系方面开展了详细研究。研究人员发现，碳纳米管生长遵循一种“颗粒-线-管”逐级进化过程，金属催化剂的功能在于促进颗粒到线的自组装以及线到管的结构晶化和裁剪。他们在此机理的指导下，利用高温的热退火技术，成功地将含金属的碳颗粒转化为碳纳米管。这项成果有望对碳纳米管合成和结构控制新技术的发展提供理论指导作用。