[发明专利]半导体型单层碳纳米管分散液的制造方法有效
| 申请号： | 201980034434.4 | 申请日： | 2019-05-22 |
| 公开（公告）号： | CN112188993B | 公开（公告）日： | 2023-07-28 |
| 发明（设计）人： | 平石笃司 | 申请（专利权）人： | 花王株式会社 |
| 主分类号： | C01B32/172 | 分类号： | C01B32/172;C09K23/52;B03B5/28;B82Y40/00;C01B32/159;C01B32/174 |
| 代理公司： | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人： | 朱丹 |
| 地址： | 日本国*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 单层 纳米 分散 制造 方法 | ||
本发明的半导体型SWCNT分散液的制造方法包括工序A和工序B，工序A：制备被分离SWCNT分散液，该被分离SWCNT分散液包含所述SWCNT混合物、水性介质和聚合物，所述聚合物包含来自下述式(1)所表示的单体的结构单元A；工序B：将所述被分离SWCNT分散液离心分离后，从经离心分离的所述被分离SWCNT分散液中采取包含所述半导体型SWCNT的上清液。所述聚合物的重均分子量为1,000以上且100,000以下。CH2＝CH‑COOM (1)
技术领域
本发明涉及一种半导体型单层碳纳米管分散液的制造方法、和包括该制造方法作为工序的半导体型单层碳纳米管的制造方法、和金属型单层碳纳米管与半导体型单层碳纳米管的分离方法。
背景技术
近年来，纳米尺寸的碳材料由于其物理特性、化学特性，被期待应用于各种领域。作为此种材料之一，存在有碳纳米管(以下，有时也称为“CNT”)。CNT具有将石墨烯片材卷成圆筒状的结构，仅由1层圆筒构成的CNT被称为单层碳纳米管(Single-walled CabonNanotube，以下有时也称为“SWCNT”)。
已知CNT由于石墨烯片材的卷法或直径等而电物性等不同。尤其是SWCNT的量子效应的影响较大，因此存在显示金属性的SWCNT(金属型CNT)与显示半导体性的SWCNT(半导体型CNT)。作为SWCNT的制造方法，已知高压一氧化碳歧化法(HiPco法)、改良直喷热解合成法(e-DIPS法)、电弧放电法、激光剥蚀法等合成方法，但是，目前并未确立仅制造任一类型的CNT的技术，在将SWCNT应用于各种用途时，必须从其混合物分离目标类型的SWCNT。对于金属型CNT，期待利用其优异的导电性，将其用于触控面板或太阳电池用的透明电极、设备的精细配线等；关于半导体型CNT，期待将其应用于晶体管或传感器等。
已经报告有数种将金属型SWCNT与半导体型的SWCNT分离的方法。例如，已知有：密度梯度离心分离法，其使用十二烷基硫酸钠或胆酸钠等表面活性剂将SWCNT分散，与密度梯度剂混合而进行离心分离(专利文献1)；电场分离法，其针对使用表面活性剂分散SWCNT而形成的分散液施加电场而进行分离(专利文献2)；在有机溶剂中与卟啉等分离剂混合，形成半导体型SWCNT与分离剂的复合体并将其取出的方法(专利文献3)；在有机溶剂中与聚噻吩衍生物等分离剂混合，利用半导体型SWCNT与分离剂的相互作用，选择性地分离半导体型SWCNT的方法(专利文献4)；在有机溶剂中与黄素衍生物等分离剂混合，利用该分离剂对半导体型SWCNT的吸附作用而分离半导体型SWCNT的方法(专利文献5)；将使用表面活性剂分散SWCNT而形成的分散液放入至填充有琼脂凝胶等分离材料的分离容器中，使用溶出液使吸附于分离材料的半导体型SWCNT自分离材料中溶出的方法(专利文献6)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-1162号公报
专利文献2：日本特开2008-55375号公报
专利文献3：日本特表2007-519594号公报
专利文献4：日本特表2014-503445号公报
专利文献5：WO2014/136981号公报
专利文献6：日本特开2012-36041号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1和6所公开的分离方法中，需要密度梯度剂或琼脂凝胶等，并且操作工序繁多。在专利文献2所公开的分离方法中，需要电泳装置，而且分离需要时间，分离的SWCNT的浓度稀。对于专利文献3、4、5所公开的分离方法，在必须在非极性溶剂中进行的方面及需要价格高的分离剂的方面而言实用性低。
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- 专利分类
