纳米管，Science！

本文研究了在氮化硼纳米管模板内合成具有扶手椅手性偏好的过渡金属二硫化物（如二硫化锡、二硫化钼和二硫化钨）纳米管的策略。背景方面，一维纳米管具有独特量子现象，而过渡金属二硫化物纳米管比碳纳米管更具材料多样性，但控制其手性结构是根本挑战。研究目的是通过开发一种四步合成工艺（以单壁碳纳米管为牺牲模板，形成氮化硼纳米管后在其内通道生长目标纳米管），实现高纯度、高产率的扶手椅手性纳米管合成。结论显示，原子分辨成像、电子衍射和圆二色光谱证实了高达83%的扶手椅手性偏好（对二硫化锡），二硫化钼和二硫化钨也表现出类似偏好。密度泛函理论排除结构稳定性作为偏好原因，但指出之字型纳米带能量更稳定；机器学习势分子动力学模拟及原位透射电子显微镜观察表明，之字型纳米带会卷曲形成扶手椅型纳米管。该工作为实现特定手性纳米管的按需合成提供了新启示。