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短而细的原始碳纳米管的两亲性质的起源——完全可回收的一维油包水乳液稳定剂
随着文明、科技和商品生产的发展，全球废弃物数量不断增加，造成了空气、土地和海洋的污染。 [1] 据估计，到 2050 年，废弃物产量可能达到 34 亿吨，是目前的两倍多。 [2] 为了解决这个迅速增长的问题，全球社会需要通过“从摇篮到坟墓”的方案，使用对环境影响微乎其微的可回收、零废弃和生物友好型材料，包括原材料的应用和基于绿色化学的整体加工。 [3,4] 合成表面活性剂及其降解产物是不断释放到环境中的最主要污染物之一。 [5] 这是因为表面活性剂被视为制造乳液的先决条件，乳液是两种不混溶液体在外部稳定的体系，
超级电容器纤维素/碳纳米管复合柔性电极研究进展
DOI：https://dx.doi.org/10.30919/es8d588 纤维素/碳纳米管复合柔性电极在超级电容器中的研究进展 孙哲1 齐厚娟1 陈曼慧1 郭斯通1 黄占华1,* Srihari Maganti2 Vignesh Murugadoss3 黄米娜2,3 郭占虎2,* 摘要 如今，对可穿戴、便携、可折叠的小型电子产品和人机交互界面设备的需求日益增加。因此，超级电容器由于其能量/功率密度高、充放电过程快、循环寿命长等优点，作为储能装置得到了广泛的研究。其中柔性电极材料是提升超级电容器性能的关键成分。纤维素作为一种天然柔性材料，具有成本低、来源广泛、可再生、机械性能强等特点，被用作电极的柔性基底或模板。为了提高纤维素基柔性电极的导电性和优异的电化学性能，将具有高导电性、良好的热稳定性和化学稳定性以及独特内部结构的碳纳米管（CNT）集成到纤维素基柔性电极中，制备出具有高能量/功率密度和长循环寿命性能的柔性超级电容器用纤维素/CNT基柔性电极。本文主要针对纤维素/CNT进行综述，着重总结了用于超级电容器的纤维素/CNT基复合柔性电极的组成、制备和机理，并讨论了纤维素/CNT基复合柔性电极目前面临的挑战和前景。
聚苯乙烯改性碳纳米管
摘要 为了设计用于治疗和诊断应用的药物输送剂，了解共价功能化碳纳米管穿透细胞膜和与细胞膜相互作用的机制非常重要。在这里，我们报告了聚苯乙烯和羧基封端聚苯乙烯改性碳纳米管的全原子分子动力学结果，并展示了它们在模型脂质双层中的易位行为以及它们将布洛芬药物分子输送到细胞中的潜力。我们的结果表明，功能化碳纳米管在数百纳秒内被膜内化，并且药物负载进一步提高了内化速度。负载和未负载的管都通过非内吞途径穿过双层的最近小叶，在研究的时间内，药物分子仍然被困在原始管内，同时仍然附着在聚苯乙烯改性管的末端。另一方面，羧基封端的聚苯乙烯功能化可使药物完全释放到双层膜的下层，而不会对膜造成损坏。这项研究表明，聚苯乙烯功能化是一种有前途的替代方案，并作为基准案例促进了药物输送。
![b'sandwich排列，其中包含捕获目标 - 信号探针。随后通过监测被观察到的甲基蓝（MB）的峰值电流变化来检测到所得的DNA杂交事件，该脉冲伏安法（DPV）被用作氧化还原物种的峰值电流变化，并实现了35 AM的检测极限。 Wang等。 [5]开发了一种基于RGO和锰四苯基 - 苯基苯基苯基二磷酸结构的自组装纳米复合材料的DNA生物传感器，从而导致6 \ XC3 \ X9710 14 M.的检测极限。 [6]采用了由捕获DNA序列组成的转换界面，在玻璃碳电极上官能化RGO，以构造无标记的DNA生物传感器，并达到了4.28 \ XC3 \ X9710 19 M.的检测极限。 Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管（SWCNT）组成的杂化纳米复合材料（SWCNTS）开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。周等人。 [8]使用化学的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记的电化学检测进行了无标记的电极。他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。在另一个](/simg/9/95e0d0afb2a6a7d5d7547557c83da02f0068910b.webp)
b'sandwich排列，其中包含捕获目标 - 信号探针。随后通过监测被观察到的甲基蓝（MB）的峰值电流变化来检测到所得的DNA杂交事件，该脉冲伏安法（DPV）被用作氧化还原物种的峰值电流变化，并实现了35 AM的检测极限。 Wang等。 [5]开发了一种基于RGO和锰四苯基 - 苯基苯基苯基二磷酸结构的自组装纳米复合材料的DNA生物传感器，从而导致6 \ XC3 \ X9710 14 M.的检测极限。 [6]采用了由捕获DNA序列组成的转换界面，在玻璃碳电极上官能化RGO，以构造无标记的DNA生物传感器，并达到了4.28 \ XC3 \ X9710 19 M.的检测极限。 Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管（SWCNT）组成的杂化纳米复合材料（SWCNTS）开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。周等人。 [8]使用化学的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记的电化学检测进行了无标记的电极。他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。在另一个
b'sandwich排列，其中包含捕获目标 - 信号探针。随后通过监测观察到的亚甲基蓝（MB）的峰值电流变化来检测所得的DNA杂交事件，该峰值电流变化被用作氧化还原物种，并实现了35 AM的检测极限。Wang等。 [5]基于RGO和锰四苯基孢子的A \ XCF \ X80-偶联结构的自组装纳米复合材料开发了DNA生物传感器，导致6 \ xc3 \ x9710 14M的检测极限，在另一项研究中，在另一项研究中，Ye等。 [6]采用了一个转导界面，该界面由捕获的DNA序列，Aunps和Thionines在玻璃碳电极上官能化RGO来构建无标记的DNA生物传感器，并获得了4.28 \ xc3 \ x9710 199的检测极限。 Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管（SWCNT）组成的杂化纳米复合材料（SWCNTS）开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。 Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中，Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Wang等。[5]基于RGO和锰四苯基孢子的A \ XCF \ X80-偶联结构的自组装纳米复合材料开发了DNA生物传感器，导致6 \ xc3 \ x9710 14M的检测极限，在另一项研究中，在另一项研究中，Ye等。[6]采用了一个转导界面，该界面由捕获的DNA序列，Aunps和Thionines在玻璃碳电极上官能化RGO来构建无标记的DNA生物传感器，并获得了4.28 \ xc3 \ x9710 199的检测极限。Chen等。 [7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管（SWCNT）组成的杂化纳米复合材料（SWCNTS）开发了特定的序列DNA检测。 DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。 Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中，Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Chen等。[7]还基于由氧化铜纳米线和羧基官能化的单壁碳纳米管（SWCNT）组成的杂化纳米复合材料（SWCNTS）开发了特定的序列DNA检测。DNA检测是通过循环伏安法和3.5 \ xc3 \ x9710 15 m的检测极限。Zhou等。 [8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。 他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。 在另一项研究中，Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。Zhou等。[8]使用化学上的RGO电极通过差分脉冲伏安法对ssDNA和dsDNA中的四个DNA碱基的无标记电化学检测进行了。他们达到了2.0 \ XCE \ XBC M的检测极限，线性浓度范围为0.01至10 mm。在另一项研究中，Zhang等人。 [9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。在另一项研究中，Zhang等人。[9]为特定序列检测制造了无标记的DNA传感器。将DNA固定在用石墨烯，Aunps和Polythionine（Pthion）修饰的玻璃碳电极上。通过不同的脉冲伏安法检测到杂交，并且在0.1 pm至10 nm的动态范围内达到了35 fm的检测极限。Bo等人开发了石墨烯和聚苯胺的电化学DNA生物传感器。[10]用于DPV检测辅助DNA序列，并达到了'
毛细管力驱动碳纳米管自组装
近年来，微/纳米级材料结构的合理设计引起了人们的极大兴趣，因为它们可以改变材料的物理性质。例如，垂直排列的纳米线（NW）可以调节表面的光学性质，因为它们的几何形状（直径、高度、间距）可以调整光的约束和吸收。因此，光伏应用对光收集能力的提高有着很大的需求。1碳纳米管（CNT）阵列可以构建高密度的3D集成电路架构。不同功能层（如传感、存储、处理）2之间的连接性空前增强，这非常适合用于物联网（IoT）等数据密集型技术。对于上述所有实现以及其他实现，在处理密集排列的1D纳米结构阵列时保持垂直方向是至关重要的。然而，不同的制造步骤可能会偏离这一期望方向。据报道，例如，在通过扫描电子显微镜进行表征时，暴露于电子束会使半导体纳米线弯曲，随后形成纳米线束。3 – 6 涉及湿法蚀刻或清洗的程序也会导致纳米线 7 – 9 和碳纳米管的垂直排列重新成形。在所有这些情况下，都会发生干燥步骤，其中相邻纳米柱之间的毛细管弯月面会产生横向力，可能使它们接触 10,11 并最终组装在一起。
碳纳米管片上互连的最新进展与挑战
摘要：随着晶体管的深度扩展和复杂的电子信息交换网络的发展，超大规模集成电路（VLSI）对性能和功耗提出了更高的要求。为了满足海量数据处理的需求和提高能效，仅提高晶体管的性能是不够的。如果数据线的容量没有相应增加，超高速微处理器也是无用的。同时，传统的片上铜互连已达到其电阻率和可靠性的物理极限，可能不再能跟上处理器的数据吞吐量。作为潜在的替代品之一，碳纳米管（CNT）已引起人们的广泛关注，有望成为未来新兴的片上互连，并有望探索新的发展方向。本文重点研究了当前片上互连的电气、热学和工艺兼容性问题。我们从不同的互连长度和硅通孔（TSV）应用的角度回顾了基于CNT的互连的优势、最新发展和困境。
碳纳米管与化学动态分子复合的随机网络中的材料计算：综述
摘要 对高能效信息处理的需求引发了基于材料的计算设备的新时代。其中，碳纳米管 (CNT) 与其他材料复合的随机网络 (RNW) 因其非凡的特性而受到广泛研究。然而，CNT 研究的异质性使得理解 CNT RNW 中材料内计算的必要特性变得颇具挑战性。在此，我们通过回顾 CNT 应用的进展来系统地处理该主题，从发现单个 CNT 传导到它们在神经形态和非常规 (储层) 计算中的最新应用。本综述概述了随机 CNT 网络及其复合物的非凡能力，用于执行非线性材料内计算任务以及可能取代当前能源效率低下的系统的分类任务。
使用 FDTD 方法对未来纳米技术高速 CMOS 集成电路间互连的碳纳米管互连进行建模和分析
摘要。铜互连尺寸的减小会降低其性能，因为表面散射增加，从而显著缩短了有效电子平均自由程。与 Cu 不同，CNT 支持弹道电子流，平均自由程值较低，这极大地诱使研究人员用碳纳米管代替铜。因此，本文提出了一种基于有限差分法的精确方法，描述碳纳米管互连在时间域中的行为。所提出的算法在 MATLAB 工具中实现。研究了互连之间的串扰和引起的延迟与其长度和技术节点（45nm、32nm、22nm 和 16nm）的关系。将所提出的方法得到的值与 PSPICE 仿真工具得到的值进行了比较。这些结果之间具有很好的一致性，表明 CNT 互连在串扰引起的延迟方面比铜互连更有效。
碳纳米管介导的质粒 DNA 在水稻叶片和种子中的传递
摘要：CRISPR-Cas 基因编辑技术提供了精确修改作物的潜力；然而，由于组织培养过程冗长且基因型特异性，体外植物转化和再生技术存在瓶颈。理想情况下，植物体内转化可以绕过组织培养，直接产生转化植物，但有效的植物体内传递和转化仍然是一个挑战。本研究探讨了有可能直接改变生殖系细胞的转化方法，从而消除了体外植物再生的挑战。最近的研究表明，装载质粒 DNA 的碳纳米管 (CNT) 可以扩散穿过植物细胞壁，促进外来遗传元件在植物组织中的瞬时表达。为了测试这种方法是否是植物体内转化的可行技术，利用带有报告基因的叶片和离体胚浸润，将 CNT 介导的质粒 DNA 传递到水稻组织中。定量和定性数据表明，CNT 有助于质粒 DNA 在水稻叶片和胚胎组织中的传递，从而导致 GFP、YFP 和 GUS 的瞬时表达。还利用靶向八氢番茄红素去饱和酶 (PDS) 基因的 CRISPR-Cas 载体开展实验，将 CNT 传递到成熟胚胎中，以创建可遗传的基因编辑。总体而言，结果表明，基于 CNT 的质粒 DNA 传递似乎有望用于植物体内转化，进一步优化可以实现高通量基因编辑，从而加速功能基因组学和作物改良活动。
钼二硫化物/双壁碳纳米管混合尺寸异质结构
钼二硫化物（MOS 2）是最相关的2D材料之一，主要是由于其半导体的直接带隙，使其成为电子，光电电子和光子学的有希望的材料。[8-10]同时，碳纳米管是研究精通的1D材料之一，可以提供高构成性和载体迁移率，[11,12]，这使它们成为与MOS 2的混合尺寸异质结构相关的。的确，一些努力为MOS 2 /碳纳米管异质结构做出了贡献。例如，具有MOS 2和单壁碳纳米管的异质结构已通过干燥转移制造，并制造了垂直的场效应晶体管，该晶体管与MOS 2 /石墨烯设备相比，栅极调制深度增加了三个数量级。[13]混合二维异质结构设备可以用作活跃显示器中的薄膜晶体管，但是所证明的干燥转移显然不是可扩展性生产的理想方法。为了解决这个问题，开发了通过化学蒸气沉积（CVD）在单壁碳纳米管上直接沉积。过渡金属氧化物和硫用作在单壁碳纳米管膜上沉积MOS 2或WS 2的前体。[14]在这项工作中，混合尺寸的侵蚀设备具有吸引人的电气性能和出色的机械稳定性。但是，研究在研究中忽略了混合二维异质结构的堆叠顺序，这些异质结构可以提供对异质结构和电极之间的联系的特征。在这里，我们首次报告了一种直接合成MOS 2 /双壁碳纳米管（DWCNT）< /div>的方法