專利名稱：金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳納米管(CNT)的分離方法，尤其涉及一種從碳納米管中高 效、簡易、低成本分離出單一導(dǎo)電性質(zhì)的金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的方法。
背景技術(shù)：
單壁碳納米管6WCNT)以其優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能以及可調(diào)制的電學(xué) 和光學(xué)性質(zhì)在高性能、低成本微納米光電器件及薄膜光電器件等方面具有極大的應(yīng)用前 景。單壁碳納米管可看作是由單層石墨層繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫空心 管。管徑和螺旋角度的不同使單壁碳納米管呈現(xiàn)可調(diào)制的電學(xué)性能。
但是，鑒于目前常規(guī)手段包括電弧、激光燒蝕與化學(xué)氣相沉積等方法所制備的 碳納米管都是金屬性與半導(dǎo)體性碳納米管的混合物，半導(dǎo)體性碳納米管的存在會(huì)一定程 度降低碳納米管薄膜的導(dǎo)電性能，而金屬型碳納米管的存在則會(huì)降低碳管的晶體管特 性。因此，碳納米管分離技術(shù)成為近期人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。
近年來，人們相繼開發(fā)出了多種單一導(dǎo)電屬性碳納米管的直接制備工藝和不同 導(dǎo)電屬性單壁碳納米管的制備后處理分離技術(shù)，其中，現(xiàn)有的單一導(dǎo)電屬性碳納米管的 制備工藝包括等離子體增強(qiáng)氣相化學(xué)沉積法直接制備半導(dǎo)體型碳納米管的工藝、采用單 羥基醇類化合物作為碳源給料直接CVD生長高金屬型碳納米管的工藝等，但此類工藝實(shí) 現(xiàn)起來非常困難，不易控制，且效率很低?，F(xiàn)有的不同導(dǎo)電屬性單壁碳納米管的后處理 分離技術(shù)一般利用單壁碳納米管的直徑、手性以及電子結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的差異，實(shí)現(xiàn)部分單 壁碳管的選擇性分離及其導(dǎo)電屬性的分離，如大電流燒蝕法去除金屬型CNT的工藝、利 用選擇性氧化反應(yīng)消除金屬型CNT的工藝、基于超高速離心技術(shù)或基于電泳技術(shù)的金屬 性和半導(dǎo)體性CNT分離工藝等，但這些工藝或是不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種碳管的富集和分離， 或是對(duì)設(shè)備要求高，工藝耗時(shí)過長，或是分離介質(zhì)昂貴，成本高，或是分離出來的單一 導(dǎo)電屬性CNT純度，分離介質(zhì)難以消除，因此都還不能滿足低成本、大規(guī)模生產(chǎn)的要 求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其可高 效、低成本地批量分離出粗制碳納米管中的金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管，從而 克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
—種金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于，該方法為將碳 納米管樣品分散于分散液中后，添加至填充有填料基質(zhì)的色譜柱中，再向色譜柱中添加 選定的脫洗液，其后根據(jù)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管在色譜柱中保留時(shí)間的差 異，分批收集從色譜柱中流出的金屬性碳納米管富集流出液和半導(dǎo)體性碳納米管富集流 出液，實(shí)現(xiàn)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的分離；
所述分離用填料基質(zhì)為多糖、蛋白質(zhì)、高分子聚合物以及無機(jī)或有機(jī)高分子彈 性凝膠中的任意一種或兩種以上的組合；
所述洗脫淋洗液為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和 非離子表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
進(jìn)一步地講，該方法包括如下步驟
I、向色譜柱中添加填料基質(zhì)；
II、將碳納米管超聲溶解于分散液中，并將碳納米管分散液添加到色譜柱中；
III、向色譜柱中添加洗脫淋洗液，根據(jù)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管在 色譜柱中保留時(shí)間的差異，在色譜柱末端分批收集金屬性碳納米管富集流出液和半導(dǎo)體 性碳納米管富集流出液；
IV、完成金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的分離后，以洗脫淋洗液對(duì)色譜 柱進(jìn)行反復(fù)淋洗，以便進(jìn)行下一批次碳納米管的分離；
V、重復(fù)上述步驟I IV，實(shí)現(xiàn)碳納米管的批量分離。
所述碳納米管為由激光蒸發(fā)法、電弧放電法或化學(xué)氣相沉積法制備的，含有金 屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的單壁碳納米管。
所述無機(jī)或有機(jī)高分子彈性凝膠為葡聚糖系列、瓊脂糖系列、瓊脂糖-葡聚糖 系列、聚丙烯酰胺系列、葡聚糖-聚丙烯酰胺系列、聚乙烯醇系列、聚苯乙烯系列以及 聚甲基丙烯酸羥乙脂凝膠中的任意一種或兩種以上的組合。
所述填料基質(zhì)和/或分散液中含有表面活性劑。
所述表面活性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和 非離子表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
所述表面活性劑為兩性分子化合物，所述兩性分子化合物為DNA、高分子聚合 物和蛋白質(zhì)中的任意一種或兩種以上的組合。
所述洗脫淋洗液為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和 非離子表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
所述陰離子表面活性劑為碳鏈10 14的直鏈烴基硫酸鹽；或者，所述陰離子表 面活性劑為十二烷基硫酸鈉、膽酸鈉和脫氧膽酸鈉中的任意一種或兩種以上的組合。
該方法中，采用十二烷基硫酸鈉和脫氧膽酸鈉陰離子表面活性劑任意一種或兩 種組合作為金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的洗脫淋洗液。
鑒于目前制備條件下無法制備出完全單一性質(zhì)的金屬性或半導(dǎo)體性碳納米管， 以及現(xiàn)有碳納米管分離技術(shù)難以進(jìn)行產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，從而限制碳納米管在諸多科技領(lǐng)域應(yīng)用 的缺陷，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和實(shí)踐，基于如下構(gòu)思，提出本發(fā)明，即利用基于色 譜柱的填料基質(zhì)與由分散劑分散的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的不同吸附作用而引起的 兩者在色譜柱中保留時(shí)間的差異，并借助淋洗洗脫液分別收集金屬性和半導(dǎo)體性碳納米 管，實(shí)現(xiàn)金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離。
本發(fā)明中作為分離對(duì)象的碳納米管，只要包含金屬性碳納米管(金屬性CNT)和 半導(dǎo)體性碳納米管(半導(dǎo)體性CNT)的碳納米管均適用，不受其制備方法、管徑、管長和 碳管結(jié)構(gòu)(單壁和多壁)的限制。而且，碳納米管可為激光蒸發(fā)法、電弧放電法、化學(xué) 氣相沉積法以及其他任何方法所制備的。
通常，用碳納米管的圓周(手性)矢量Ch表示碳納米管上原子排列的方向，其 中Ch = nai+ma2,記為螺旋卷曲矢量(n，m)。ai和如分別表示石墨層六角網(wǎng)格的兩個(gè) 基矢，η和m均為整數(shù)，表示所有可能的螺旋矢量。。螺旋矢量(n，m)與碳納米管的 導(dǎo)電性能密切相關(guān)，根據(jù)電子帶結(jié)構(gòu)，指數(shù)(n，m)將決定單壁碳納米管的導(dǎo)電屬性。。 對(duì)于一個(gè)給定(n，m)的碳納米管，當(dāng)(n，m)滿足2n+m = 3q的關(guān)系(其中q為整數(shù)) 時(shí)，單壁碳納米管為金屬性，否則就是半導(dǎo)體性的。對(duì)于n = m的方向的具有“扶手椅 型”(armchair)結(jié)構(gòu)的單壁碳納米管都是金屬型的，表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性，電導(dǎo)率通常 可達(dá)銅的1萬倍。而“鋸齒型”(zigziig，n = 0)和“螺旋型”(Chiral)結(jié)構(gòu)的碳管有 1/3是金屬型的，剩余的2/3為半導(dǎo)體型。
依據(jù)本發(fā)明的方法分離碳納米管，較重要的工序之一是用適當(dāng)?shù)姆稚⒁簩⑻技{ 米管溶解并均勻分散。分散液一般為含有表面活性劑或分散劑的適當(dāng)溶劑。優(yōu)選的，所 述的溶劑采用水。
上述的表面活性劑可為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性 劑和非離子表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。適宜的表面活性劑為碳鏈為 10 14的直鏈烴基硫酸鹽系列，尤其優(yōu)選采用碳鏈為12的十二烷基硫酸鈉6DS)，較 為適宜的還有膽酸鈉6C)等。這些表面活性劑不僅可以混合使用，而且也可以與其他表 面活性劑并用使用。此外可使用的表面活性劑，除陰離子、陽離子、兩性和非離子表面 活性劑外，也可以是DNA、高分子聚合物和蛋白質(zhì)等兩性分子化合物。為促進(jìn)上述碳納 米管分散液的可溶性或靜態(tài)穩(wěn)定性，經(jīng)綜合測試及考量，還可在碳納米管的分散過程中 輔以超聲波處理，這樣效果更佳。利用此種方法可配制1 μ g/ml lOmg/ml的碳納米管 分散液。
本發(fā)明利用色譜柱中填料基質(zhì)吸附并分離金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管，所使用 吸附分離用填料基質(zhì)為多糖、蛋白質(zhì)、高分子聚合物以及無機(jī)或有機(jī)高分子彈性凝膠中 的任意一種或兩種以上的組合。最適宜的填料基質(zhì)為高分子凝膠。根據(jù)高分子凝膠對(duì)金 屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的選擇性吸附作用的強(qiáng)度差異，可選擇使用市售的和自制的葡 聚糖系列、瓊脂糖系列、瓊脂糖-葡聚糖系列、聚丙烯酰胺系列、葡聚糖-聚丙烯酰胺系 列、聚乙烯醇系列、聚苯乙烯系列以及聚甲基丙烯酸羥乙脂凝膠中的任意一種或兩種以 上的組合。凝膠制備工藝可以采用加熱熔融后冷卻成膠的方法，或者添加聚合開始劑成 膠的方法。而且，也可以使用添加表面活性劑或分散劑的凝膠，如此，凝膠經(jīng)過淋洗洗 脫液還原以后，可作為色譜柱填料多次重復(fù)使用。
(I)CNT分散液的配制
因?yàn)楝F(xiàn)階段所制備CNT中的金屬性和半導(dǎo)體性CNT，處于從幾十根到幾百根的 纏繞成束狀態(tài)，需要在CNT分離之前將其分散成單根CNT。因而，有必要對(duì)添加表面活 性劑的金屬性和半導(dǎo)體性混合碳納米管溶液，實(shí)施充分的超聲處理，孤立并分散CNT。 這種分散液中包含單根分散的CNT和未被單根分散而形成成束的CNT以及CNT制備過 程中所生成的無定形碳和金屬催化劑等副產(chǎn)物。將經(jīng)過超聲分散后的CNT進(jìn)行離心分 離，沉淀并除去成束狀CNT、無定形碳和金屬催化劑等后，可以得到含有表面活性劑的 單根分散CNT溶液。這種溶液成為供于色譜柱分離的初始溶液。
(2)色譜柱分離方法
向常用色譜柱中添加填料，再從色譜柱入口加入CNT分散初始液，利用金屬性 和半導(dǎo)體性碳納米管的色譜柱中保留時(shí)間的差異，用表面活性劑先后淋洗洗脫出金屬性 和半導(dǎo)體性碳納米管。通常，因?yàn)槟z色譜柱分離能夠以分子量大小進(jìn)行分離，本發(fā)明 以選擇適當(dāng)?shù)哪z種類為前提，不僅適用于金屬性和半導(dǎo)體性CNT分離的同時(shí)，也可適 用于鑒于管長或管徑大小的CNT的分離。
(3)吸收光譜測試
金屬性和半導(dǎo)體性CNT的比率分析，可以利用紫外-可見-近紅外吸收光譜的 測試結(jié)果。以圖1中所表示的HiPco-CNT分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果為例，稱為M11的吸收光譜帶 (約400-600nm)為金屬性CNT由來；稱為S22的吸收光譜帶(約600_900nm)和稱為S11 的吸收光譜帶(約1000-1200nm)為半導(dǎo)體性CNT由來。從M11和S^的峰值比率，可 以粗略推斷出金屬性和半導(dǎo)體性CNT的比率。吸收光譜帶(Mn、Sn、S22)隨測定CNT 的直徑變化而變化，當(dāng)CNT直徑變細(xì)，向短波長方向移動(dòng)；當(dāng)CNT直徑變粗，向長波長 方向移動(dòng)。
吸收光譜測試，可以采用石英管等容器中直接測試分離出來的溶液的方法，或 者在色譜柱分離過程中直接測試的方法。依據(jù)供于分離的CNT直徑分布，可以推測出金 屬性和半導(dǎo)體性CNT的吸收光譜帶。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果在于利用廉價(jià)設(shè)備及簡便工序，實(shí)現(xiàn)在 短時(shí)間內(nèi)能夠大量、有效、低成本地分離出粗制碳納米管中的金屬性碳納米管和半導(dǎo)體 性碳納米管，且分離后的碳納米管樣品保持穩(wěn)定狀態(tài)，未在分離和收集過程中引入新的 雜質(zhì)，有利于金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的精度分離和回收樣品。本發(fā)明有望成為規(guī)模 化分離碳納米管的一種有效途徑，有利于滿足工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的需要。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的色譜柱末端流出液吸收光譜圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的色譜柱末端流出液吸收光譜圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的色譜柱末端流出液吸收光譜圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
(I)CNT分散液的制備
稱取1.2mg HiPco-CNTCLot number P0276，Unidym.Inc.，直徑 1.0 士0.3nm)樣 品，加入4ml的1%SDS水溶液。將上述溶液放在循環(huán)自來水水浴中，用鉆頭式超聲破 碎儀(Misonix XL2000)連續(xù)超聲Zh (level 6)后，離心4h，取上清液，此分散液里包含很 多孤立而單分散的CNT。
(2)凝膠色譜柱分離
將經(jīng)過淋洗預(yù)處理的瓊脂糖系列Sepharose CL-2B凝膠分離介質(zhì)填充到常用色譜 柱中，用SDS表面活性劑溶液潤濕以后，從色譜柱上端入口添加上述HiPco-CNT的 分散液。從色譜柱上部不斷添加SDS溶液，隨著時(shí)間推移可以看到CNT分散液分成向色譜柱下部移動(dòng)的部分和色譜柱上部幾乎靜止不動(dòng)的兩部分。在色譜柱出口收集先行 到達(dá)的淺棕紅色流出液后，用0.5% DOC溶液淋洗洗脫出剩余靜止不動(dòng)部分的綠色流出液 也進(jìn)行收集。
(3)吸收光譜測定
對(duì)上述分別收集到的兩部分流出液，利用紫外-可見-近紅外吸收光譜儀(Perkin Elmer Lambda 950)測試其吸收光譜，其結(jié)果如圖1所示。與色譜柱分離之前的CNT分 散液的吸收光譜相比(圖中最下方的曲線)，從目視上確認(rèn)為棕紅色的流出液的吸收光譜 (圖中曲線1)顯示，半導(dǎo)體性CNT由來S11和知吸收帶顯著減少(，而金屬性CNT由 來M11吸收帶明顯增加。與此相反，綠色的流出液的吸收光譜(圖中曲線2)結(jié)果顯示， 對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體性CNT的S11和吸收帶顯著增加，而對(duì)應(yīng)金屬性CNT的M11吸收帶反而減 少。
綜合以上結(jié)果，所得出的結(jié)論為
利用常用色譜柱分離方法中經(jīng)常使用的某些分離用填料基質(zhì)與金屬性或半導(dǎo)體 性碳納米管具有不同選擇性表面吸附作用而引起兩者在色譜柱中保留時(shí)間的差異，本發(fā) 明實(shí)現(xiàn)了金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的不同時(shí)間段流出及收集。關(guān)于此種分離現(xiàn)象及 效果，迄今為止無任何有關(guān)的報(bào)道和報(bào)告，表明本發(fā)明的色譜柱凝膠填料介質(zhì)分離方法 是，基于與以往金屬性和半導(dǎo)體性CNT分離方法完全不同的新的分離機(jī)制。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于
凝膠填料基質(zhì)以葡聚糖系列Sephadex 代替瓊脂糖系列Sepharose CL-2B。圖2表示經(jīng)色譜柱分離以后色譜柱末端流出液吸收光譜測試結(jié)果。與色譜柱分離之前的CNT 分散液的吸收光譜相比，從目視上確認(rèn)為棕紅色的流出液(圖中線條1)的吸收光譜顯 示，半導(dǎo)體性CNT由來S11和&2吸收帶顯著減少，而金屬性CNT由來M11吸收帶明顯增 加。與此相反，綠色的流出液(圖中線條2)的吸收光譜結(jié)果顯示，對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體性CNT 的S11和&2吸收帶顯著增加，而對(duì)應(yīng)金屬性CNT的M11吸收帶反而減少。此結(jié)果表明， 跟瓊脂糖系列凝膠填料同樣，使用葡聚糖系列凝膠填料的時(shí)候也能夠分離出金屬性和半 導(dǎo)體性CNT。
實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于
凝膠填料基質(zhì)以瓊脂糖-葡聚糖系列Superdex 代替瓊脂糖系列 Sephar0SeCL-2B。圖3表示經(jīng)色譜柱分離以后色譜柱末端流出液吸收光譜測試結(jié)果。與 色譜柱分離之前的CNT分散液的吸收光譜相比，從目視上確認(rèn)為棕紅色的流出液(圖中 線條1)的吸收光譜顯示，半導(dǎo)體性CNT由來S11和&2吸收帶顯著減少，而金屬性CNT 由來M11吸收帶明顯增加。與此相反，綠色的流出液(圖中線條2)的吸收光譜結(jié)果顯 示，對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體性CNT的S11和吸收帶顯著增加，而對(duì)應(yīng)金屬性CNT的M11吸收帶反 而減少。此結(jié)果表明，跟瓊脂糖系列凝膠填料同樣，使用瓊脂糖-葡聚糖系列凝膠填料 的時(shí)候也能夠分離出金屬性和半導(dǎo)體性CNT。
以上較佳實(shí)施范例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)方案之用，而不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范 圍構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明專利之權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于，該方法為將碳納米 管樣品分散于分散液中后，添加至填充有填料基質(zhì)的色譜柱中，再向色譜柱中添加選定 的脫洗液，其后根據(jù)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管在色譜柱中保留時(shí)間的差異， 分批收集從色譜柱中流出的金屬性碳納米管富集流出液和半導(dǎo)體性碳納米管富集流出 液，實(shí)現(xiàn)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的分離；所述分離用填料基質(zhì)為多糖、蛋白質(zhì)、高分子聚合物以及無機(jī)或有機(jī)高分子彈性凝 膠中的任意一種或兩種以上的組合；所述洗脫淋洗液為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離 子表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于，該方 法包括如下步驟I、向色譜柱中添加填料基質(zhì)；II、將碳納米管超聲溶解于分散液中，并將碳納米管分散液添加到色譜柱中；III、向色譜柱中添加洗脫淋洗液，根據(jù)金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管在色譜 柱中保留時(shí)間的差異，在色譜柱末端分批收集金屬性碳納米管富集流出液和半導(dǎo)體性碳 納米管富集流出液；IV、完成金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的分離后，以洗脫淋洗液對(duì)色譜柱進(jìn) 行反復(fù)淋洗，以便進(jìn)行下一批次碳納米管的分離；V、重復(fù)上述步驟I IV，實(shí)現(xiàn)碳納米管的批量分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于 所述碳納米管為由激光蒸發(fā)法、電弧放電法或化學(xué)氣相沉積法制備的，含有金屬性碳納 米管和半導(dǎo)體性碳納米管的單壁碳納米管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于所 述無機(jī)或有機(jī)高分子彈性凝膠為葡聚糖系列、瓊脂糖系列、瓊脂糖_葡聚糖系列、聚丙 烯酰胺系列、葡聚糖-聚丙烯酰胺系列、聚乙烯醇系列、聚苯乙烯系列以及聚甲基丙烯 酸羥乙脂凝膠中的任意一種或兩種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于 所述填料基質(zhì)和/或分散液中含有表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于所 述表面活性劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面 活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于所 述表面活性劑為兩性分子化合物，所述兩性分子化合物為DNA、高分子聚合物和蛋白質(zhì) 中的任意一種或兩種以上的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于所 述洗脫淋洗液為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面 活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在于 所述陰離子表面活性劑為碳鏈10 14的直鏈烴基硫酸鹽；或者，所述陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、膽酸鈉和脫氧膽酸鈉中的任意一種或兩種以上的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法，其特征在 于該方法中，采用十二烷基硫酸鈉和脫氧膽酸鈉陰離子表面活性劑任意一種或兩種的 組合作為金屬性碳納米管和半導(dǎo)體性碳納米管的洗脫淋洗液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離方法。該方法為將碳納米管樣品分散于分散液中后，添加至填充有填料基質(zhì)的色譜柱中，再向色譜柱中添加選定的脫洗液，其后根據(jù)金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管在色譜柱中保留時(shí)間的差異，分批收集從色譜柱中流出的金屬性、半導(dǎo)體性碳納米管富集流出液，實(shí)現(xiàn)金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的分離。本發(fā)明利用廉價(jià)設(shè)備及簡便工序，在短時(shí)間內(nèi)能大量、有效、低成本地分離出粗制碳納米管中的金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管，且分離后的碳納米管樣品狀態(tài)穩(wěn)定，無新雜質(zhì)引入。本發(fā)明有利于金屬性和半導(dǎo)體性碳納米管的精度分離和回收，可成為規(guī)?；蛛x碳納米管的有效途徑，并滿足工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的需要。
文檔編號(hào)B03B5/60GK102019224SQ20101029633
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者李清文, 李紅波, 金赫華 申請人:中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所