[發明專利]獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法

有效

• 申請號: 201610212475.6
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN107298436B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 李清文;韓杰;李紅波;邱松;金赫華
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: C01B32/159
• 分類號: C01B32/159;C01B32/17;B82Y40/00
• 代理公司: 32256 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 王鋒<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于包括：

將單壁碳納米管及復并苯類小分子分散劑在分散介質中均勻混合形成分散溶液，所述復并苯類小分子分散劑具有下式A、B、C、D中任一者所示的結構：

其中，R選自氫原子或具有1～20個碳原子的直鏈、支鏈或者環狀烷基鏈中的任意一種，并且式B中R在苯環上的取代位置為對位、間位或鄰位；

將分散溶液分離形成固相部分和液相部分，所述液相部分包含富集的、結合有所述復并苯類小分子分散劑的半導體性單壁碳納米管；

對所述液相部分進行過濾或再離心處理，得到表面結合有復并苯類小分子分散劑的半導體性單壁碳納米管；

至少選用酸洗、氣體刻蝕或光照方式中的任一種方法使所述復并苯類小分子分散劑裂解，從而除去與所述半導體性單壁碳納米管結合的復并苯類小分子分散劑，獲得高純度半導體性單壁碳納米管。

2.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于：所述單壁碳納米管包含混雜的金屬性單壁碳納米管和半導體性單壁碳納米管。

3.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于：所述分散介質包括有機溶劑，所述有機溶劑包括甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、環己烷、氮甲基吡咯烷酮、四氫呋喃中的任意一種或兩種以上的組合。

4.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于包括：至少選用超聲、振蕩、攪拌方式中的任意一種使單壁碳納米管及復并苯類小分子分散劑在分散介質中均勻混合形成所述分散溶液。

5.根據權利要求4所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于包括：通過超聲波處理使單壁碳納米管及復并苯類小分子分散劑在分散介質中均勻混合形成所述分散溶液，其中采用的超聲功率為5W～100W，超聲時間為2～10h。

6.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于：

所述酸洗方式采用的酸類物質選自質子酸，所述質子酸包括三氟乙酸、鹽酸、硫酸、硝酸中的任意一種或兩種以上的組合；

所述氣體刻蝕方式采用氫等離子體刻蝕方式，刻蝕功率為100～500W，氣體流量為100～500sccm，刻蝕時間為3～5min；

所述光照方式包括：通過以波長在450nm以下的光源對結合有復并苯類小分子分散劑的半導體性單壁碳納米管進行照射，使所述復并苯類小分子分散劑裂解。

7.根據權利要求6所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于，所述光照方式包括：通過以波長為350～400nm-的光源對結合有復并苯類小分子分散劑的半導體性單壁碳納米管進行照射，使所述復并苯類小分子分散劑裂解。

8.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于：所述復并苯類小分子分散劑與單壁碳納米管的質量比為1：0.5～2。

9.根據權利要求1所述的獲取高純度半導體性單壁碳納米管的方法，其特征在于：所述復并苯類小分子分散劑在所述分散介質中的濃度為0.5～2mg/ml。