[发明专利]获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法

权利要求书

1.一种获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于包括：

将单壁碳纳米管及复并苯类小分子分散剂在分散介质中均匀混合形成分散溶液，所述复并苯类小分子分散剂具有下式A、B、C、D中任一者所示的结构：

其中，R选自氢原子或具有1～20个碳原子的直链、支链或者环状烷基链中的任意一种，并且式B中R在苯环上的取代位置为对位、间位或邻位；

将分散溶液分离形成固相部分和液相部分，所述液相部分包含富集的、结合有所述复并苯类小分子分散剂的半导体性单壁碳纳米管；

对所述液相部分进行过滤或再离心处理，得到表面结合有复并苯类小分子分散剂的半导体性单壁碳纳米管；

至少选用酸洗、气体刻蚀或光照方式中的任一种方法使所述复并苯类小分子分散剂裂解，从而除去与所述半导体性单壁碳纳米管结合的复并苯类小分子分散剂，获得高纯度半导体性单壁碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述单壁碳纳米管包含混杂的金属性单壁碳纳米管和半导体性单壁碳纳米管。

3.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述分散介质包括有机溶剂，所述有机溶剂包括甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、氮甲基吡咯烷酮、四氢呋喃中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于包括：至少选用超声、振荡、搅拌方式中的任意一种使单壁碳纳米管及复并苯类小分子分散剂在分散介质中均匀混合形成所述分散溶液。

5.根据权利要求4所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于包括：通过超声波处理使单壁碳纳米管及复并苯类小分子分散剂在分散介质中均匀混合形成所述分散溶液，其中采用的超声功率为5W～100W，超声时间为2～10h。

6.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：

所述酸洗方式采用的酸类物质选自质子酸，所述质子酸包括三氟乙酸、盐酸、硫酸、硝酸中的任意一种或两种以上的组合；

所述气体刻蚀方式采用氢等离子体刻蚀方式，刻蚀功率为100～500W，气体流量为100～500sccm，刻蚀时间为3～5min；

所述光照方式包括：通过以波长在450nm以下的光源对结合有复并苯类小分子分散剂的半导体性单壁碳纳米管进行照射，使所述复并苯类小分子分散剂裂解。

7.根据权利要求6所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于，所述光照方式包括：通过以波长为350～400nm-的光源对结合有复并苯类小分子分散剂的半导体性单壁碳纳米管进行照射，使所述复并苯类小分子分散剂裂解。

8.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述复并苯类小分子分散剂与单壁碳纳米管的质量比为1：0.5～2。

9.根据权利要求1所述的获取高纯度半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述复并苯类小分子分散剂在所述分散介质中的浓度为0.5～2mg/ml。