DNA Block Copolymer Doing It All: From Selection to Self‐Assembly of Semiconducting Carbon Nanotubes

Kwak, Minseok; Gao, Jia; Prusty, Deepak K.; Musser, Andrew J.; Марков, В. А.; Tombros, N.; Stuart, Marc C. A.; Browne, Wesley R.; Boekema, Egbert J.; Brinke, G. ten; Jonkman, Harry T.; Wees, B. J. van; Loi, Maria Antonietta; Herrmann, Andreas

doi:10.1002/anie.201007098

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“…Discussões sobre esse resultado levaram o grupo de M. A. Loi a repetir o experimento [36] utilizando nanotubos produzidos pelo método de conversão de CO a alta pressão (HiPCO), que produz nanotubos de maior diâmetro que o CoMoCAT, de forma que a espécie mais abundante na suspensão é a (8,6) [28] . O resultado se encontra na Fig.…”

Section: Comparação Com Resultados Experimentaisunclassified

“…não modi ca tão drasticamente o espectro quanto no caso anterior, apenas uma redução no primeiro pico, referente à transição (0 -0). Isso também é observado no espectro simulado do PFO em hélice sobre o tubo (8,6). A pequena diferença entre o espectro de tolueno livre e na presença de tubos HiPCO é um indício de que a cadeia deve estar mais relaxada em torno desses tubos que em outros, enquanto a redução no pico referente à transição (0 -0) denuncia certa rigidez da cadeia, justi cável pela torção entre os monômeros necessária para formar a hélice.…”

Section: Comparação Com Resultados Experimentaisunclassified

“…Preparamos caixas como essas contendo tubos (6, 5), (7,5), (7,7), (8,6), (12,10), (13,8) e (14, 7), com três cadeias de PFO, em quatro condições: com as cadeias estiradas ou em hélice, como na Fig. 4.3 (página 63) e com a cadeia principal paralela ou perpendicular à superfície do tubo, como na Figura 5.4 (página 80).…”

Section: Dinâmica Molecularunclassified

“…Descreveremos mais detalhadamente esse comportamento na Seção 2.2.3. Essa propriedade garante aos nanotubos grande potencial de aplicação em diversas áreas [5] , incluindo reforço mecânico de materiais [6] , eletrônica molecular, na forma de transistores moleculares [7][8][9] ou condutores entre esses dispositivos, geração e armazenamento de energia, aumentando a e ciência de células solares [10] , baterias de lítio [11] e armazenamento de hidrogênio para uso em células a combustível [12] , sensores químicos [13;14] -inclusive detectores de armas químicas [15] . Nanotubos também têm potencial para aplicações em medicina como no tratamento de câncer [16] e em microscopia, melhorando a resolução de microscópios de força atômica [17][18][19] .…”

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“…Isso se observa através de medidas de absorção de luz e de uorescência, que con rmam que os tubos estão suspensos individualmente e que a suspensão privilegia tubos semicondutores [28;32] . Essas medidas também mostram que, no caso de nanotubos produzidos pelo método de monóxido de carbono de alta pressão (HiPCO), os tubos (8,6), (9,7), (8,7), (7,5) e (7,6), todos semicondutores com grande ângulo quiral, são os mais comumente observados em suspensão de PFO, em ordem decrescente de concentração. A seletividade dos poli uorenos depende fortemente do solvente utilizado e da cadeia lateral anexada à unidade de uoreno [33;34] , de forma que a seletividade parece estar relacionada às propriedades estruturais e geométricas do poli uoreno em solução de tolueno.…”

unclassified

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Interação de nanotubos de carbono e cadeias de polifluoreno: Dinâmica molecular e espectroscopia

Carvalho¹

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AgradecimentosEste trabalho somente se tornou realidade devido ao apoio de diversas pessoas e entidades, a quem devo minha mais profunda gratidão. À Profa. Dra. Maria Cristina dos Santos, minha orientadora desde a iniciação cientí ca, agradeço a orientação, o apoio, as lições, a paciência e as incríveis oportunidades de crescimento a que nunca hesitou em me apresentar. Ao CNPq agradeço o fomento na forma de bolsa de doutorado. À CAPES agradeço o fomento na forma de bolsa de doutorado sanduíche nos Países Baixos. À FAPESP, o apoio na aquisição de equipamentos e infraestrutura fundamentais para a execução deste trabalho.Às equipes da Universidade de Groningen (Rijksuniversiteit Groningen -RUG), nos Países Baixos, agradeço a hospitalidade, cooperação e apoio, em particular ao co-orientador Prof. Siewert-Jan Marrink. À Profa. Maria Antonietta Loi, também da RUG, pela colaboração experimental ao liderar os colegas Jia Gao, Widianta Gomulya e Guadalupe Constanzo em muito frutíferas discussões e experimentos que deram corpo a este trabalho. Agradeço também às entidades holandesas NWO e SARA pelo tempo de processamento cedido no supercomputador nacional holandês Cartesius, onde os cálculos do Capítulo 6 foram realizados.Lembro -ciente do risco de cometer injustiças devidas à falível memória e em ordem alfabética de sobrenome -os companheiros Rodrigo Caro, Jeconias Guimarães e Claudio Padilha, no Brasil, e Clément Arnarez, Floris van Eerden, Felipe Franco, Helgi Ingólfsson, Djurre de Jong, César López, Manuel Melo, Xavier Perriole, Jaakko Uusitalo, Alex de Vries e Tsjerk Wassenaar, nos Países Baixos, pela convivência acadêmica, que inclui, além das discussões cientí cas, entretenimento e apoio para enfrentar o dia-a-dia no laboratório.Na preparação deste texto, os amigos Juliana Belko, Flavia Budant, Daniel Guariento, Leonardo Jorge, Kaonan Micadei, Francisco M. Neto, Carlos Pellicer e Gabriel Weber colaboraram com opiniões sobre a redação, comentários artísticos em guras ou com o próprio L A T E X e seus pormenores. Registro aqui minha gratidão. v vi Não posso deixar de agradecer às secretárias do departamento, Rosana Gimenes e Sandra Ribeiro. Sem sua e ciência e presteza não teria sido possível navegar pelos meandros burocráticos a que tantas vezes somos lançados.No âmbito pessoal, agradeço à minha mãe pelo suporte, con ança e paciên-cia ao longo desta jornada. À Juliana pela inesgotável paciência, irretribuível tolerância e incondicionais apoio e afeto. Ao Oleksandr Mikhnenko, da RUG, que me vendeu uma bicicleta na minha primeira semana em Groningen. Não posso deixar de agradecer aos meus amigos -que não enumero por temor de cometer mais injustiça -sem quem duvido ser capaz de manter a sanidade após todos esses anos. ResumoA aplicação de nanotubos de carbono em nanotecnologia está condicionada ao controle das propriedades eletrônicas e geométricas das amostras. Recentemente, tem crescido o uso de polímeros conjugados para suspender seletivamente nanotubos semicondutores com uma distribuição estreita de diâmetro. Em 20...

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Interação de nanotubos de carbono e cadeias de polifluoreno: Dinâmica molecular e espectroscopia

Carvalho¹

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Solvent‐Free Liquids and Liquid Crystals from Biomacromolecules

Liu

Herrmann

2019

Functional Organic Liquids

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Temperature‐Dependent Electrical Transport in Polymer‐Sorted Semiconducting Carbon Nanotube Networks

Gao

Loo

2014

Adv Funct Materials

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105wileyonlinelibrary.com counterpart of s-SWCNT dispersions that are prepared via density gradient ultracentrifuge, polymer-sorted s-SWCNTs dispersions are easier, less costly and less time-consuming to prepare. Recent studies have shown broad application of polymer-sorted s-SWCNTs in electronic devices, including FETs, [16][17][18][19][20] lightemitting transistors, [ 21 ] photodetectors and photovoltaics. [22][23][24] Recent work by Qian and co-workers has further demonstrated that FETs based on polymer-sorted s-SWCNTs can show comparable carrier mobility to those fabricated using commercially available semiconducting carbon nanotube inks. [ 19,25,26 ] Additional related work detailing polymer-wrapped SWCNTs and their applications in electronic devices are captured in a recent review. [ 27 ] So far, most studies have focused on understanding the structure of polymers and their selectivity for particular SWCNTs; [9][10][11][12][13][14][15] the preparation of SWCNT dispersions; [18][19][20][21] and the optimization of fabrication processes with the aim of improving the performance of devices comprising pre-sorted SWCNTs. [ 19,28 ] Issues, such as the nature of charge transport in such networks, remain largely unexplored.In this present study, we examine the electrical characteristics of polymer-sorted s-SWCNTs-based transistors as a function of temperature and elucidate the carrier transport mechanism. We observe a decrease in carrier mobility of s-SWCNT network-based FETs and a simultaneous reduction in hysteresis with decreasing temperature. We also observe a correlation between the extent of hysteresis and the number of charges in the conduction channel, which suggests that the observed hysteresis originates from the screening of charges that are transferred from the carbon nanotubes to hydroxyl groups at the dielectric surface. [ 29 ] Temperature-dependent-resistance extracted from the I-V characteristics of FETs comprising polymer-sorted s-SWCNTs networks further suggest fl uctuation-induced tunneling (FIT) as the mechanism responsible for charge transport. Results and DiscussionFigure 1 a shows the absorbance spectra of polymer-sorted s-SWCNTs and surfactant-dispersed carbon nanotubes normalized at the second optical transition of semiconducting carbon nanotubes at 1013 nm, and of pristine poly [(9,9-dioctylfl uorenyl-2,7-diyl)-alt-co-(6,6′-{2,2′-bipyridine})]), PFO-BPy, in toluene.The temperature dependence of the electrical characteristics of fi eld-effect transistors (FETs) based on polymer-sorted, large-diameter semiconducting carbon nanotube networks is investigated. The temperature dependences of both the carrier mobility and the source-drain current in the range of 78 K to 293 K indicate thermally activated, but non-Arrhenius, charge transport. The hysteresis in the transfer characteristics of FETs shows a simultaneous reduction with decreasing temperature. The hysteresis appears to stem from screening of charges that are transferred from the carbon nanotubes to traps at the surface of the gate diel...

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