[发明专利]半导体性单壁碳纳米管的提纯方法

说明书

本公开提供了提纯半导体性单壁碳纳米管的方法，包括：添加步骤：在含有半导体性单壁碳纳米管和金属性单壁碳纳米管的溶液中添加低极性溶剂；离心步骤：进行离心处理；以及获取步骤：获得通过上述离心处理得到的上清液，以获取提纯的半导体性单壁碳纳米管溶液。

技术领域

本公开涉及一种半导体性单壁碳纳米管的提纯方法。

背景技术

半导体性单壁碳纳米管在传感、集成电路等半导体行业具有巨大的应用潜力。然而，如何获得超高纯度半导体性单壁碳纳米管一直是研究的热点。

现有的半导体性单壁碳纳米管的提纯方法，半导体性单壁碳纳米管的纯度往往是由所选取的共轭聚合物种类来决定的。并且现有的提纯过程，所得到的半导体性单壁碳纳米管的纯度有限，获得的半导体性单壁碳纳米管的纯度最高可达99.9％，很难再有提升的空间。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种从含有半导体性单壁碳纳米管和金属性单壁碳纳米管的溶液中提纯半导体性单壁碳纳米管的方法，包括：

添加步骤：在含有半导体性单壁碳纳米管和金属性单壁碳纳米管的溶液中添加低极性溶剂；

离心步骤：进行离心处理；以及

获取步骤：获得通过离心处理得到的上清液，以获取提纯的半导体性单壁碳纳米管溶液。

根据本公开的一个方面的实施方式，将添加步骤、离心步骤和上清液获取步骤反复执行两次以上。

根据本公开的一个方面的实施方式，离心处理的离心速度为2000rpm～100000rpm；离心处理的时间为5分钟～300分钟。

根据本公开的另一方面，提供了一种半导体性单壁碳纳米管的提纯方法，包括：

混合步骤：将共轭聚合物或共轭小分子、与碳纳米管原料混合在用于提纯半导体性碳纳米管的有机溶剂中；

分散液形成步骤：形成碳纳米管分散液；

第一离心步骤：将碳纳米管分散液进行离心处理，以获得上清液；

添加步骤：在上清液中添加低极性溶剂；

第二离心步骤：将低极性溶剂添加步骤得到的溶液进行离心处理，获得高纯度的半导体性碳纳米管溶液；以及

获取步骤：获取通过上述第二离心步骤得到的上清液，以获取提纯的半导体性单壁碳纳米管溶液。

根据本公开的另一方面的实施方式，将第二离心步骤和获取步骤反复执行两次以上。

根据本公开的另一方面的实施方式，第二离心步骤的离心处理的离心速度为2000rpm～100000rpm；离心处理的时间为5分钟～300分钟。

根据本公开的一个方面和另一方面的实施方式，低极性溶剂为己烷、己烷到十六烷的烷烃类溶剂、和环己烷中的至少一种。

根据本公开的一个方面和另一方面的实施方式，在添加步骤中，加入体积比为1％～40％的低极性溶剂。

根据本公开的一个方面和另一方面的实施方式，共轭聚合物或共轭小分子、与碳纳米管原料的质量比为0.1:1～20:1。

根据本公开的一个方面和另一方面的实施方式，共轭聚合物为聚噻吩、聚咔唑或聚芴中的至少一种，用于提纯半导体性碳纳米管的有机溶剂为甲苯、二甲苯、环己烷、氯仿、四氢呋喃、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、氮甲基吡咯烷酮、和二甲基亚砜中的至少一种。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。