[发明专利]由经分选的碳纳米管制备的透明电导体及其制备方法

权利要求书

1.有色透明导电薄膜，其包含：

在可见光谱中大于约75％的平均透光率；

小于约1.0×10³Ω/□的薄层电阻；和

可见的色彩；

其中所述薄膜包含单壁碳纳米管。

2.权利要求1的有色透明导电薄膜，其中所述薄膜主要由金属型单壁碳纳米管组成。

3.权利要求2的有色透明导电薄膜，其中所述金属单壁碳纳米管差异地吸收可见光谱内的波长，从而为所述有色的透明导电薄膜提供可见的色彩。

4.权利要求1-3中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述单壁碳纳米管具有小于或约为±0.1nm的直径偏差。

5.权利要求1-4中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述单壁碳纳米管具有选自约0.9nm、约1.0nm、约1.1nm、约1.3nm、约1.4nm和约1.6nm的平均直径。

6.权利要求1-5中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述可见的色彩选自青色、洋红、黄色、紫色和绿色。

7.权利要求1-6中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述单壁碳纳米管通过激光烧蚀、电弧放电或高压一氧化碳转化来制备。

8.权利要求1-7中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述薄膜具有小于约600Ω/□的薄层电阻。

9.权利要求1-8中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述薄膜在550nm处具有大于约80％的透光率。

10.权利要求1-9中任一项的有色透明导电薄膜，其中所述薄膜具有小于约100nm的厚度。

11.制备具有预先选择的可见色彩的透明导电薄膜的方法，所述方法包括：

从半导体型单壁碳纳米管和金属型单壁碳纳米管的混合物中分离出分离级分，其中所述分离级分包含经分离的单壁碳纳米管，并且所述分离级分中大于约50％的经分离的单壁碳纳米管是金属型的，并且其中所述经分离的单壁碳纳米管具有小于或约为±0.1nm的直径偏差；

将所述分离级分加工成具有预先选择的可见色彩的透明导电膜。

12.权利要求11的方法，包括加工一种或多种具有预定体积的分离级分，其中所述一种或多种分离级分一起包含预先选择量的经分离的单壁碳纳米管。

13.权利要求12的方法，包括浓缩所述一种或多种分离级分以提供浓缩的分离级分。

14.权利要求11-13中任一项的方法，其中通过真空过滤，将所述分离级分或所述浓缩的分离级分加工成透明的导电薄膜。

15.权利要求11-14中任一项的方法，其中所述混合物中的单壁碳纳米管具有范围从约1.0nm到约1.2nm的直径尺寸。

16.权利要求11-14中任一项的方法，其中所述混合物中的单壁碳纳米管具有范围从约1.2nm到约1.7nm的直径尺寸。

17.权利要求11-16中任一项的方法，其中所述分离级分中大于约80％的所述经分离的单壁碳纳米管是金属型的。

18.权利要求15的方法，其中所述透明导电薄膜在可见光谱中具有大于约80％的平均透光率，并具有小于约1.0×10³Ω/□的薄层电阻。

19.权利要求15的方法，其中所述透明导电薄膜在近红外光谱中具有大于约90％的平均透光率，并具有小于约1.0×10³Ω/□的薄层电阻。

20.权利要求16的方法，其中所述透明导电薄膜在550nm的波长处具有大于约80％的平均透光率，并具有小于约600Ω/□的薄层电阻。

21.制备包含大量单壁碳纳米管束的透明导电薄膜的方法，所述方法包括：

离心包含密度梯度的流体介质和下述组合物，以沿密度梯度提供两个或更多个分离级分，所述组合物包含一种或多种表面活性组分和大量单壁碳纳米管束，其中每种所述分离级分具有独特的浮力密度并包含大量单壁碳纳米管束；

从流体介质中分离出所述分离级分的至少一个，以提供经分离的分离级分；

将所述经分离的分离级分加工成透明的导电薄膜。