Ni、Fe 和 NiFe 纳米颗粒上的纳米管帽：通往手性选择性生长之路

碳纳米管的性质取决于管壁上碳原子的排列，称为手性。十多年来人们一直尝试生长单一手性的纳米管，但至今仍不可能实现。然而，在由镍和铁组成的催化剂上生长纳米管时，观察到了手性分布的变窄，这是迈向手性控制的第一步。在本文中，我们利用密度泛函理论计算了 Ni、Fe 和 NiFe 合金团簇上碳纳米管帽的碳 - 金属键能、粘附能和电荷分布。利用计算出的能量构建的生长模型能够重现合金催化剂上纳米管生长的实验数据。研究发现，电子电荷根据帽的手性角从催化剂颗粒重新分布到纳米管帽的边缘，从而增加了边缘原子的反应活性。我们的研究为合金催化剂颗粒上碳纳米管生长中的手性富集现象提供了一种解释。