單壁碳納米管可看作是由石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，根據(jù)卷曲方式(通常稱(chēng)為“手性”)的不同，可以是金屬性導(dǎo)體或帶隙不同的半導(dǎo)體。這是碳納米管的一個(gè)獨(dú)特而優(yōu)異的性質(zhì)，但也為碳納米管的制備帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。用一般方法合成的樣品均為不同結(jié)構(gòu)的碳納米管組成的混合物，單一手性單壁碳納米管的選擇性生長(zhǎng)成為一個(gè)難題，經(jīng)過(guò)國(guó)際上20余年的努力仍懸而未決，這已經(jīng)成為碳納米管研究和應(yīng)用發(fā)展的瓶頸。針對(duì)這一難題，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院李彥課題組最近提出了一種可能的解決方案，他們發(fā)展了一類(lèi)鎢基合金(金屬間化合物)催化劑，其高熔點(diǎn)的特性確保了單壁碳納米管在生長(zhǎng)過(guò)程的高溫下保持晶態(tài)結(jié)構(gòu)，其獨(dú)特的原子排布方式可用來(lái)調(diào)控生長(zhǎng)的碳納米管的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)/手性可控生長(zhǎng)。利用這種方法生長(zhǎng)出了含量高于92%的(12，6)型碳納米管。這一突破對(duì)促進(jìn)單壁碳納米管的研究和應(yīng)用具有重要意義。該工作發(fā)表于2014年6月26日出版的Nature雜志(Nature，2014，510:522-524)，并列入了美國(guó)化學(xué)會(huì)Chemical＆Engineering News評(píng)出的2014年國(guó)際化學(xué)研究Top 10。

封面中的圖形文件由李彥教授提供。