单壁碳纳米管的DNA辅助可控分散与组装

单壁碳纳米管的单根分散与精确组装很难控制，从而制约其广泛应用。本项目拟通过DNA分子对单壁碳纳米管的选择性缠绕及可控解缠，得到高浓度单根分散的单壁碳纳米管溶液（一步组装)和成束状况可控的单壁碳纳米管束（两步组装）。DNA选择性缠绕得到的单根分散单壁碳纳米管直径可控、长度可调；而在可控解缠时，运用特定的无机盐溶液，将缠绕在碳纳米管上的DNA分子解缠，得到个体碳管结构可控、成束状态可调的单壁碳纳米管束。两步组装实现了对单壁碳纳米管的可控分散和组装，对其在微纳器件、生物医学、纳米反应器等领域的应用具有重要意义；为实现单壁碳纳米管物性有效预测，进而大规模应用奠定基础。所涉及的关键科学问题包括：DNA与碳纳米管的选择性自组装；重水环境下，DNA与碳纳米管的超强相互作用；单壁碳纳米管（束）的解离行为和成束行为的控制。