[发明专利]一种获得大量高纯度半导体性单壁碳纳米管的分离方法

摘要

本发明属于碳纳米管技术领域，具体为一种金属性和半导体性单壁碳纳米管的分离方法。该方法包括：将适量的单壁碳纳米管与十二烷基硫酸钠充分混合均匀，超声离心后得到独立悬浮在水溶液中的碳管，利用金属性和半导体性碳管表面吸附表面活性剂分子能力的不同而造成的他们与琼脂糖凝胶间的作用力存在较大的差异，通过调节外加电场的电压和电泳时间可实现半导体性碳管的大量富集。本发明的优点为在不破坏碳管本身结构的同时可获得纯度大于99%的半导体性单壁碳纳米管。该方法具有简单易操作、纯度高、低成本、可控、重复性好、易于放大等特点，可规模化生产，具有良好的工业应用前景。

主权项

一种获得大量高纯度半导体性单壁碳纳米管的分离方法，其特征在于具体步骤如下：第一，SWNT分散液的制备将原料SWNT与质量分数为0.1%‑5%的阴离子表面活性剂SDS水溶液充分混合，配置成浓度为0.01‑5mg/ml的SWNTs溶液，经超声波细胞破碎仪在 40‑1200W功率下超声2‑100 h，在离心力10000‑30000g，温度15‑25℃下超速离心1‑24h后，取上清液，得到SWCNTs／SDS分散液；第二，琼脂糖凝胶电泳分离取TB缓冲液与琼脂糖混合，微波加热溶解，配成琼脂糖质量分数为0.4‑1％ 的均匀透明溶液，注入到玻璃管中，室温下冷却，形成凝胶状，称为空白柱，取SWCNTs／SDS分散液与等体积琼脂糖溶液混合，摇匀，加入到已形成空白柱的玻璃管中，使其冷却成凝胶状，称为样品柱，待凝胶完全形成后，用TB缓冲液作为电泳液进行琼脂糖凝胶电泳实验，电泳时间1‑12h，电压40‑300 V，得到凝胶状的半导体性SWNT位于玻璃管中凝胶柱的顶端；第三，高纯度半导体性SWNT的获得将富集半导体性SWNT的凝胶柱加热溶解，SWNT团聚在一块，去除琼脂糖溶液，加入蒸馏水进行重复洗涤，然后将所得半导体性SWNT溶液用醋酸纤维素滤膜过滤并干燥，即得到半导体性SWNT固体；其中，SWNT为单壁碳纳米管，SDS为十二烷基硫酸钠。