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.
Deze uitvinding wordt geleid aan het maken van chemische derivaten van koolstof nanotubes en aan gebruik voor derivatized nanotubes, met inbegrip van het maken van series als basis voor synthese van koolstofvezels. In één belichaming, voorziet deze uitvinding ook een methode om enige muurkoolstof voor te bereiden die nanotubes substituenten in bijlage aan de zijmuur van nanotube door reagerende enige muurkoolstof nanotubes heeft van fluorgas en fluor derivatized koolstof terugkrijgt nanotubes, dan reagerende fluor derivatized koolstof nanotubes met nucleophile. Enkele fluorsubstituenten worden vervangen door nucleofiele substitutie. Indien gewenst, kan het resterende fluor volledig of gedeeltelijk worden geëlimineerd om enige muurkoolstof te produceren nanotubes hebbend substituenten in bijlage aan de zijmuur van nanotube. De substituenten, zullen van nucleophile natuurlijk afhankelijk zijn, en verkozen nucleophiles omvat alkyl lithiumsoorten zoals methyllithium. Alternatief, kan het fluor volledig of gedeeltelijk uit fluor derivatized koolstof nanotubes door de reagerende fluor derivatized koolstof nanotubes met diverse hoeveelheden hydrazine, gesubstitueerde hydrazine of alkyl amine worden verwijderd. De onderhavige uitvinding verstrekt ook zaadmaterialen voor de groei van enige muurkoolstof nanotubes bestaand uit een meerderheid van enige muurkoolstof nanotubes of korte tubulaire molecules die een covalent verbindend deel van de katalysatorvoorloper hebben of physisorbed op de buitenoppervlakte van de zijwand om de optimale grootte van de metaalcluster in de omstandigheden te verstrekken die in migratie van het metaaldeel aan het buiseind resulteren.
