[發明專利]隔離半導體單壁納米管或金屬單壁納米管及其方法

有效

• 申請號: 201680018223.8
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN107636216B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: Z·鮑;I·波喬羅夫斯基
• 申請（專利權）人: 小利蘭·斯坦福大學托管委員會
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;B82Y10/00;B82Y30/00;B82Y40/00;H01B1/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 高宏偉;江磊

1.一種隔離單壁碳納米管(SWNT)的方法，所述方法包括：

向單壁碳納米管(SWNT)混合物添加超分子聚合物，所述添加包括在包含甲苯或氯仿的溶劑中混合超分子聚合物和SWNT混合物，所述SWNT混合物包含第一電類型SWNT和第二電類型SWNT，其中，向所述SWNT混合物中添加所述超分子聚合物形成未分散的第一電類型SWNT和未分散的超分子聚合物的混合物以及包含所述第二電類型SWNT和所述超分子聚合物的分散的復合物，所述第一電類型SWNT選自金屬SWNT(M-SWNT)或半導體SWNT(S-SWNT)，所述第二電類型SWNT選自M-SWNT或S-SWNT中的另一種；

從所述分散的復合物中除去所述未分散的第一電類型SWNT；

向所述分散的復合物添加破鍵劑，所述破鍵劑配置成拆解所述超分子聚合物并且從所述超分子聚合物上釋放所述第二電類型SWNT；以及

使所述第二電類型SWNT與所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑隔離，其中添加所述破鍵劑包括破壞鍵合所述超分子聚合物的單體單元的氫鍵以拆解所述超分子聚合物，每個單體單元用脲基嘧啶酮部分(UPy)末端、碳側鏈和用骨架中的部分表征，以提高S-SWNT與M-SWNT之間的選擇性，且所述骨架中的部分選自下組：芴部分、噻吩部分、苯部分、苯并二噻吩部分、咔唑部分、噻吩并噻吩部分、苝二酰亞胺部分、異靛部分、吡咯并吡咯二酮部分、對映純聯萘酚部分和所述骨架中的兩個或更多個上述部分的低聚物或組合。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，添加所述破鍵劑包括破壞鍵合所述超分子聚合物的單體單元的氫鍵以拆解所述超分子聚合物，其中，所述溶劑包括甲苯。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述單體單元以下式表征：

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

向包含所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑的溶液添加抗溶劑，以使所述超分子聚合物沉淀；以及

使沉淀的超分子聚合物與所述破鍵劑隔離。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述分散的復合物中除去所述未分散的第一電類型SWNT包括對所述未分散的第一電類型SWNT和所述分散的復合物的混合物進行離心。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述第二電類型SWNT與所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑隔離包括從包含拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑的溶液過濾所述第二電類型SWNT。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述第二電類型SWNT與所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑隔離包括對包含所述第二電類型SWNT、所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑的混合物進行離心，以除去所述第二電類型SWNT。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述第二電類型SWNT與所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑隔離包括：

對包含所述第二電類型SWNT、所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑的混合物進行離心；以及

從包含所述拆解的超分子聚合物和所述破鍵劑的溶液過濾所述第二電類型SWNT。

9.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述抗溶劑是甲醇，且所述破鍵劑是三氟乙酸(TFA)。

10.如權利要求4所述的方法，其特征在于，利用基于分散參數的純度和收率來表征所述第二電類型SWNT，所述分散參數選自超分子聚合物與SWNT混合物之比、所述SWNT的濃度、聲處理功率和聲處理時間。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，還包括調整所述分散參數，以選擇所述第二電類型SWNT的純度和收率。

12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述分散參數包括超分子聚合物與SWNT混合物之比為1～2和20分鐘30％的聲處理功率。