【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料后处理，具体地，涉及一种碳纳米管物理提纯富集方法。
技术介绍
1、电弧放电法是最早用于制备碳纳米管的有效方法，其利用电极间电弧等离子体的高温将石墨和催化剂蒸发，并在特定合适的环境中成核生长出碳纳米管。基于这种高温技术所制备的碳纳米管具有更高的石墨化程度、结构缺陷极低，这使得其载流子迁移率更高，可被用于构筑高性能碳基电子、光电子纳米器件。但是，由于蒸发-输运-成核-生长过程的复杂性，电弧法所制备的碳纳米管往往和一定的无定型碳、石墨粒子、催化剂等杂质混合在一起。因此，碳纳米管提纯是其应用之前必须解决的关键问题。
2、目前电弧法碳纳米管常用的提纯方法可分为化学法和物理法，化学法是基于碳纳米管和无定形碳、催化剂粒子等杂质的化学性质存在差异，通过选用气相刻蚀剂或液相氧化剂选择性去除无定形碳、催化剂等杂质来实现提纯目的。该方法通常在碳纳米管中引入结构缺陷，导致其导电性降低，进而影响碳纳米管器件的电学特性。与化学法不同，物理法提纯是一种基于不破坏碳纳米管而将其与无定形碳、石墨粒子、金属催化剂等杂质有效分离提纯的方法。目前，离心分离法是最常用的一种物理提纯方法，通过借助离心力使密度不同的物质得以分离。但是，离心分离后上清液中均匀分散的碳纳米管难以从溶液中高效分离，而普遍采用的过滤分离技术效率极低，且操作步骤流程复杂，难以获得高纯度的碳纳米管。因此，研究开发简单、高效、廉价的物理提纯方法对电弧法碳纳米管应用仍然具有实际应用价值。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、本专利技术提供一种碳纳米管物理提纯富集方法，包括以下步骤：
4、s1、将碳纳米管初始粉体分散在表面活性剂溶液中形成均匀分散液a；
5、s2、将分散液a离心处理去除杂质后，在上清液中添加溶剂得到混合液b；
6、s3、离心处理混合液b获得提纯后的碳纳米管。
7、优选的，所述步骤s1中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两者混合。
8、优选的，所述步骤s1中表面活性剂溶液浓度为0.2-2.0wt％。
9、优选的，表面活性剂浓度过低碳纳米管无法均匀分散，浓度过高则增加了碳纳米管从分散液中的提取难度。
10、优选的，所述步骤s1中碳纳米管初始粉体添加量为0.01-1.00g/l。
11、优选的，碳管浓度过高难以均匀分散在水溶液中，碳管浓度过低则提取效率低。
12、优选的，所述步骤s2中离心处理温度为15-25℃，离心处理转速为12000-16000rpm，离心处理时间为10-30min。
13、优选的，所述步骤s2中溶剂为丙酮、正丁醇及其混合溶液中的一种或两者混合。
14、优选的，所述步骤s2中溶剂与分散液a体积比为1：1-1：9。
15、优选的，溶剂剂量过低碳纳米管析出不明显，需要较长时间的放置且较难通过离心提取，而剂量过高则造成成本增加。
16、优选的，所述步骤s3中离心处理温度为15-25℃，离心处理转速为5000-9000rpm，离心处理时间为1-10min。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
18、1、本专利技术提纯收集效率高，通过离心处理可在10min以内完成碳纳米管收集，远高于传统过滤法几至十几个小时的分离收集效率；
19、2、本专利技术提纯后表面活性剂含量极低，利用丙酮或正丁醇可彻底溶解去除表面活性剂，解决传统过滤法存在的表面活性剂残余的问题；
20、3、本专利技术提纯后的溶液可以通过低压蒸馏等技术分离丙酮，实现表面活性剂溶液和丙酮的循环利用，不产生废液，有利于降低成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S1中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两者混合。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S1中表面活性剂溶液浓度为0.2-2.0wt％。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S1中碳纳米管初始粉体添加量为0.01-1.00g/L。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S2中离心处理温度为15-25℃，离心处理转速为12000-16000rpm，离心处理时间为10-30min。
6.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S2中溶剂为丙酮、正丁醇中的一种或两者混合。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤S2中溶剂与分散液A体积比为1：1-1：9。
8.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富
...【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤s1中的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或两者混合。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤s1中表面活性剂溶液浓度为0.2-2.0wt％。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，所述步骤s1中碳纳米管初始粉体添加量为0.01-1.00g/l。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管物理提纯富集方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏言杰，张罗茜，尹欢，朱明奎，陈越，张亚非，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。