[发明专利]制备和纯化碳纳米管的方法、碳纳米管以及碳纳米管元件

权利要求书

1.一种制备碳纳米管的方法，其包括下列步骤：

(a)通过电弧放电法在催化剂和任选的助催化剂存在下生产碳纳米管，

(b)以该碳纳米管为电极进行电解，然后洗涤电解后的碳纳米管。

2.权利要求1的制备碳纳米管的方法，其中，使用水进行所述洗涤。

3.权利要求1的制备碳纳米管的方法，其中，所述方法还包括步骤(c)：对该碳纳米管进行气相氧化。

4.权利要求3的制备碳纳米管的方法，其中，使用空气进行气相氧化。

5.权利要求1的制备碳纳米管的方法，其中，所述方法还包括步骤(d)：对该碳纳米管进行离心。

6.权利要求5的制备碳纳米管的方法，其中，所述离心步骤(d)在5000～30000rpm进行0.1～20小时。

7.权利要求1的制备碳纳米管的方法，其中，所述催化剂选自镧系金属的氧化物，过渡金属，或者镍与稀土元素的混合物，以及前述催化剂的混合物。

8.权利要求7的制备碳纳米管的方法，其中，所述催化剂选自Y-Ni合金、Fe-Ni合金、Fe-Co合金、Co-Ni合金、Rh-Pt合金和Ce-Ni合金。

9.权利要求7的制备碳纳米管的方法，其中，所述电解是将所述催化剂的金属转变为相应的金属阳离子。

10.权利要求1-9中任一项的制备碳纳米管的方法，其中，该碳纳米管为单壁碳纳米管。

11.一种碳纳米管的纯化方法，所述碳纳米管通过电弧放电法在催化剂和任选的助催化剂存在下生产，所述碳纳米管的纯化方法包括：以该碳纳米管为电极进行电解，然后洗涤电解后的碳纳米管。

12.权利要求11的碳纳米管的纯化方法，其中，使用水进行所述洗涤。

13.权利要求11的纯化碳纳米管的方法，其中，所述纯化方法还包括对该碳纳米管进行气相氧化。

14.权利要求13的碳纳米管的纯化方法，其中，所述气相氧化为空气氧化。

15.权利要求11的碳纳米管的纯化方法，其中，所述纯化方法还包括对该碳纳米管进行离心。

16.权利要求15的碳纳米管的纯化方法，其中，所述离心以5000～30000rpm进行0.1～20小时。

17.权利要求11的碳纳米管的纯化方法，其中，所述催化剂选自镧系金属的氧化物，过渡金属，或者镍与稀土元素的混合物，以及前述催化剂的混合物。

18.权利要求17的碳纳米管的纯化方法，其中，所述电解是将所述催化剂的金属转变为相应的金属阳离子。

19.权利要求11-18中任一项的碳纳米管的纯化方法，其中，该碳纳米管为单壁碳纳米管。

20.由权利要求1至19中任一项方法得到的碳纳米管。

21.碳纳米管元件，其包括权利要求20的碳纳米管。

22.权利要求21的碳纳米管元件，其中所述碳纳米管元件选自碳纳米管导电膜、场发射电子源、晶体管、导线、纳米电子机械系统、旋转导电器件、纳米悬臂、量子计算装置、发光二极管、太阳能电池、表面导电电子发射显示器、滤波器、给药系统、导热材料、纳米喷头、储能系统、空间升降机、燃料电池、传感器和催化剂载体。