This invention is directed to making chemical derivatives of carbon
nanotubes and to uses for the derivatized nanotubes, including making
arrays as a basis for synthesis of carbon fibers. In one embodiment, this
invention also provides a method for preparing single wall carbon
nanotubes having substituents attached to the side wall of the nanotube by
reacting single wall carbon nanotubes with fluorine gas and recovering
fluorine derivatized carbon nanotubes, then reacting fluorine derivatized
carbon nanotubes with a nucleophile. Some of the fluorine substituents are
replaced by nucleophilic substitution. If desired, the remaining fluorine
can be completely or partially eliminated to produce single wall carbon
nanotubes having substituents attached to the side wall of the nanotube.
The substituents will, of course, be dependent on the nucleophile, and
preferred nucleophiles include alkyl lithium species such as methyl
lithium. Alternatively, fluorine may be fully or partially removed from
fluorine derivatized carbon nanotubes by reacting the fluorine derivatized
carbon nanotubes with various amounts of hydrazine, substituted hydrazine
or alkyl amine. The present invention also provides seed materials for
growth of single wall carbon nanotubes comprising a plurality of single
wall carbon nanotubes or short tubular molecules having a catalyst
precursor moiety covalently bound or physisorbed on the outer surface of
the sidewall to provide the optimum metal cluster size under conditions
that result in migration of the metal moiety to the tube end.
Esta invenção é dirigida a fazer derivatives químicos de nanotubes do carbono e aos usos para os nanotubes derivatized, including fazer disposições como uma base para a síntese de fibras do carbono. Em uma incorporação, esta invenção fornece também um método preparando os únicos nanotubes do carbono da parede que têm os substituents unidos à parede lateral do nanotube reagindo únicos nanotubes do carbono da parede com o gás do fluorine e recuperando nanotubes derivatized fluorine do carbono, reagindo então nanotubes derivatized fluorine do carbono com um nucleophile. Alguns dos substituents do fluorine são substituídos pela substituição nucleophilic. Se desejado, o fluorine restante pode para eliminar completamente ou parcialmente para produzir os únicos nanotubes do carbono da parede que têm os substituents unidos à parede lateral do nanotube. Os substituents, naturalmente, serão dependentes do nucleophile, e os nucleophiles preferidos incluem espécies alkyl do lítio tais como o lítio methyl. Alternativamente, o fluorine pode para remover inteiramente ou parcialmente dos nanotubes derivatized fluorine do carbono reagindo os nanotubes derivatized fluorine do carbono com as várias quantidades de hydrazine, de hydrazine substituído ou de amine do alkyl. A invenção atual também fornece materiais da semente para o crescimento dos únicos nanotubes do carbono da parede que compreendem um plurality dos únicos nanotubes do carbono da parede ou as moléculas tubulares do short que têm um moiety do precursor do catalizador limitado covalently ou physisorbed na superfície exterior do sidewall para fornecer o tamanho o melhor do conjunto do metal sob as circunstâncias que resultam na migração do moiety do metal à extremidade do tubo.
