豆腐文摘：09/12/07

Adv. Mater.

The Role of Carboxylated Carbonaceous Fragments in the Functionalization and Spectroscopy of a Single-Walled Carbon-Nanotube Material
C. G. Salzmann, S. A. Llewellyn, G. Tobias, M. A. H. Ward, Y. Huh, M. L. H. Green
2007, Volume 19, Issue 6, p 883-887.
Published Online: 13 Feb 2007 DOI: 10.1002/adma.200601310
Abstract References Full Text: PDF (Size: 234K)

【简评】感谢Synthon拉出这篇好文章。

仔细读了一下Adv. Mater.的这篇碎片理论 - Green是挂名，同是牛津的Salzmann是通讯作者。看得出来作者有很多先入为主的观点，于是所有的实验现象描述都是围绕着自己服务的。

实验要点：

1. 硝酸处理强度：大致为medium。硝酸为9M - ～45%，24h@100C（通常要回流可能温度要设高些...）。作为比较，做进一步功能化的同学们处理碳管一般用2.6M - 14%的硝酸回流（加热套温度~140-160oC）24-48小时。
2. 分离“碎片”：过滤并用碱液清洗硝酸处理过的混合物。
3. 表征：Raman （主要讨论D/G ratio，其实RBM也很重要)，红外 (这个基本上是唬人)。

最重要的一点，作者认为，这滤液即为“碎片”液。我当然不反对留在滤纸上的东西绝大部分是碳管，但是这滤液里绝对有疑点：

（1）这过滤下去的“碎片”就完全是碳渣子？短碳管如何？同样溶解性高的碳管（也就是被硝酸功能化多的碳管）又如何？用碱液轻松悬浮硝酸处理的碳管可不是新闻，参见顾镇南老师2000年在Chem.Commun.的文章（"Single-wall carbon nanotube colloids in polar solvents": CHEMICAL COMMUNICATIONS (6): 461-462 2000）。

（2）Raman谱：没错，悬浮起来的“碎片”有强荧光，Raman峰看不见了。这当然也不是新闻。Ya-Ping Sun博士的很多文章里详细讨论过这个现象 - 特别是功能化后的管子（e.g. Acc. Chem. Res. 2002, 35, 1096.）：只要把这些碎片加加热，把表面官能团除去，荧光消失，Raman峰也就回来了。那么，这个时候看看“碎片”的Raman谱有没有radial breathing mode - 如果完全没有，那么作者的argument就会强上几级。

到底是碳管被功能化还是其他的垃圾被功能化这个问题伴随了这么多年，还是没有得到完美的答案。碳管表面的垃圾被功能化 - 而非碳管本身被功能化 - 这一可能性确实也仍然困扰着我自己和其他很多领域中人。

不可否认，这篇实验做得相当仔细的文章（以挫败我等为己任，呵呵）是一次有益的尝试，也肯定会引发大家的认真思考。作者的观点和他们的实验结果当然是consistent。他们的说法只是是一种解释，然而是不是唯一解释？从目前给出的实验证据讲，我个人的观点是不见得。

科学当然永远充满争论，只是希望我们能够对每个结果谨慎对待。