近日，清华大学化工系副教授张如范课题组通过超长碳纳米管制备技术方法论层面的创新，实现了超长碳纳米管的超高产率制备，为超长碳纳米管的大批量制备及相关应用开发奠定了基础。

　　张如范课题组将超长碳纳米管的阵列密度首次提升至约6700根/毫米，比传统方法至少提升2~3个数量级，且制备的超长碳纳米管还具有分米级的长度、较少的管壁数、近乎完美的结构和较高的半导体型纯度。

　　张如范课题组通过深入研究超长碳纳米管的生长机理，提出了一种基底拦截导向策略来实现超长碳纳米管的超高产率制备。该策略将催化剂溶液气化后通入碳纳米管生长装置前端，同时在生长装置的中部放置一个耐高温平整基底，用于分割流场和拦截漂浮的短碳纳米管，使大量漂浮的短碳纳米管向超长碳纳米管的生长模式转变。这一策略可有效地将短碳纳米管的杂乱漂浮生长和超长碳纳米管的气流导向有序生长耦合起来，抑制催化剂颗粒在高温下的聚并，提升催化剂利用率，从而实现宏观长度、取向均一的高密度超长碳纳米管阵列的超高产率制备。此外，基底拦截导向策略在硅片、石英、石英玻璃等基底上也表现出良好的普适性，并可用于制备规整的超长碳纳米管交错网络，为构建纳米电子器件提供材料基础。