本发明专利技术公开了一种分离金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的方法。该方法，包括如下步骤：将氨基功能化胶带或苯基功能化胶带置于位于基底上的金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的表面，加压作用后，即在所述基底上得到金属型或半导体型单壁碳纳米管阵列，完成分离。该分离方法，适用于分离数百微米长度的单壁碳纳米管，同时能够极好的保持单壁碳纳米管的形貌，且不会破坏所需要的单壁碳纳米管的类型。经过氨基功能化胶带处理后的样品，金属型单壁碳纳米管的含量为90％；经过苯基功能化胶带处理后的样品，半导体型单壁碳纳米管的含量为85％。该方法，操作简单，成本低廉，适用于大面积的单壁碳纳米管阵列的分离，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
单壁碳纳米管以其优异的性能，在纳米电子学中具有重要的应用价值。然而单壁碳纳米管的各种生长方法只能得到金属型和半导体型的混合物，这在很大程度上影响了单壁碳纳米管的实际应用。到目前为止，单壁碳纳米管的分离方法大致可以分为选择性破坏和溶液相分离两大类。虽然这两类方法都能够实现单壁碳纳米管的高效分离，但是前者不可避免地会对单壁碳纳米管引入破坏，而后者则只适用于数微米左右长度的单壁碳纳米管并且难以控制分离后单壁碳纳米管的形貌。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术提供的氨基功能化胶带，由支撑层和位于所述支撑层之上的粘结层组成；构成所述支撑层的材料为聚ニ甲基硅烷；构成所述粘结层的材料为氨基硅烷。上述氨基功能化胶带中，所述氨基硅烷选自3-氨丙基三こ氧基硅烷、N-氨こ基_3_氨丙基ニこ氧基娃烧和3-氨基丙基ニ甲氧基娃烧中的至少一种，优选3-氨丙基ニこ氧基娃烧；所述氨基功能化胶带的厚度为l-5mm,优选2. 5_。本专利技术提供的制备所述氨基功能化胶带的方法，包括如下步骤将聚ニ甲基硅烷薄膜用氧等离子体进行轰击，轰击完毕后置于氨基硅烷的こ醇溶液中浸泡，浸泡完毕用こ醇洗涤，于空气中自然晾干后得到所述氨基功能化胶带。该方法中，所述氛基娃烧选自3_氛丙基ニこ氧基娃烧、N-氛こ基-3_氛丙基ニこ氧基娃烧和3_氨基丙基ニ甲氧基娃烧中的至少一种，优选3_氨丙基ニこ氧基娃烧。本专利技术提供的苯基功能化胶带，由支撑层和位于所述支撑层之上的粘结层组成；构成所述支撑层的材料为聚~■甲基娃烧；构成所述粘结层的材料为苯基娃烧。上述苯基功能化胶带中，所述苯基硅烷选自三こ氧基苯基硅烷、苯甲基三こ氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的至少ー种，优选三こ氧基苯基硅烷；所述苯基功能化胶带的厚度为优选2. 5mm。本专利技术提供的制备所述苯基功能化胶带的方法，包括如下步骤将聚ニ甲基硅烷薄膜用氧等离子体进行轰击，轰击完毕后置于苯基硅烷的こ醇溶液中浸泡，浸泡完毕用乙醇洗涤，于空气中自然晾干后得到所述苯基功能化胶带。该方法中，所述聚ニ甲基硅烷薄膜的厚度为1-5毫米，优选2. 5毫米；所述轰击步骤中，真空度为10_2Pa，空气流量为12-18sccm，优选15sccm，功率为80-90W，优选90W，时间为1-15分钟，所述苯基娃烧选自氧基苯基娃烧、苯甲基ニこ氧基娃烧和苯基ニ甲氧基娃烧中的至少ー种，优选三こ氧基苯基硅烷。另外，上述氨基功能化胶带和苯基功能化胶带中，作为支撑层材料的聚ニ甲基硅烷(简称PDMS)可按照道康宁公司关于PDMS制备的说明书(所需原料基质有机硅弾性体(主要成分为八甲基环四硅氧烷)与固化剂(主要成分为四(三甲基甲娃烧氧基)娃烧)均购自 Dow CorningCorporation, Midland Michigan USA,产品编号为SYLGARD 184)制备而得。该制备方法为常规方法，如可按包括如下步骤的方法制备而得将显微镜载玻片放入IOOml烧杯中，依次在超纯水、丙酮、こ醇、超纯水、中超声lOmin，在烘箱内120°C将载玻片和烧杯烘干并冷却至室温后，将有机硅弾性体及固化剂按照一定质量比倒入烘干的烧杯中混合，搅拌20min后静置lh，然后缓慢倾倒于烘干的载玻片表面，并在烘箱中烘烤I小时，得到聚ニ甲基硅烷薄膜，厚度为2. 5_。该方法中，有机硅弾性体及固化剂的质量比可为9 1-11 1，优选10 I ;烘烤步骤中，温度为80-150°C，优选90°C，时间为10-90分钟，优选60分钟。 本专利技术提供的分离金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的方法，包括如下步骤将所述氨基功能化胶带置于位于基底上的所述金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的表面，加压作用后，在所述基底上得到金属型单壁碳纳米管阵列，完成所述分离金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的方法；或者，将所述苯基功能化胶带置于位于基底上的所述金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的表面，加压作用后，在所述基底上得到半导体型单壁碳纳米管阵列，完成所述分离金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的方法。上述分离方法的原理如图I所示，图2为本专利技术提供的氨基功能化胶带和苯基功能化胶带的。氨基功能化胶带上所特有的氨基功能团，能选择性吸附半导体型单壁碳纳米管，而苯基功能化胶带上的苯基功能团，能选择性吸附金属型单壁碳纳米管。所述加压作用步骤中，压カ均为10-30N，优选20N，时间均为1-5分钟，优选2分钟；所述单壁碳纳米管阵列中，单壁碳纳米管的长度均为1-500微米，优选均为50-400微米，更优选均为200微米；所述基底均选自氧化铝和石英中的至少ー种，优选氧化铝。本专利技术提供的分离方法，适用于分离数百微米长度的各种单壁碳纳米管，同时能够极好的保持单壁碳纳米管的形貌，且不会破坏所需要的单壁碳纳米管的类型。经过氨基功能化胶带处理后的样品，金属型单壁碳纳米管的含量为90% ;经过苯基功能化胶带处理后的样品，半导体型单壁碳纳米管的含量为85%。另外，本专利技术提供的分离方法，操作简单，成本低廉，适用于大面积的单壁碳纳米管阵列的分离，具有广阔的应用前景。附图说明图I为本专利技术分离金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的原理示意图，其中，I为金属型单壁碳纳米管，2为半导体型单壁碳纳米管，3为苯基功能化胶带，4为氨基功能化胶带。图2为本专利技术所使用的氨基功能化胶带(A)和苯基功能化胶带(B)的结构示意图；图2ム和B中，I均为支撑层聚ニ甲基硅烷层，2均为属于支撑层一部分的羟基功能团层，3均为粘结层氨基硅烷层，4均为基底。图3为本专利技术使用氨基功能化胶带分离得到金属型单壁碳纳米管阵列的操作示意图，以及所获得阵列的扫描电子显微镜，原子力显微镜，微区共振增强拉曼光谱的表征结果；其中，I为氨基功能化胶带，2为原始样品区域，3为边界区域，4为处理后区域，5为单壁碳纳米管样品。图4为本专利技术使用苯基功能化胶带分离得到半导体型单壁碳纳米管阵列的操作示意图，以及所获得阵列的扫描电子显微镜，原子力显微镜，微区共振增强拉曼光谱的表征結果；其中，I为苯基功能化胶带，2为原始样品区域，3为边界区域，4为处理后区域，5为单壁碳纳米管样品。图5为本专利技术使用氨基功能化胶带在不同分离条件下获得的金属型单壁碳纳米管阵列的微区共振增强拉曼光谱的表征結果。图6为本专利技术使用苯基功能化胶带在不同分离条件下获得的半导体型单壁碳纳米管阵列的微区共振增强拉曼光谱的表征結果。图7为本专利技术在最优分离条件下获得的金属型和半导体型单壁碳纳米管阵列的电学性质测量表征結果。具体实施方式 下面结合具体实施例对本专利技术作进ー步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例I、制备氨基功能化和苯基功能化胶带I)将显微镜载玻片放入IOOml烧杯中，依次在超纯水、丙酮、こ醇、超纯水、中超声lOmin，在烘箱内120°C将载玻片和烧杯烘干并冷却至室温后，将有机硅弾性体(主要成分为八甲基环四硅氧烷)及固化剂(主要成分为(四(三甲基甲硅烷氧基)硅烷))按照质量比10 I倒入烘干的烧杯中混合，搅拌20min后静置lh，然后缓慢倾倒于烘干的载玻片表面，并在烘箱中90°C烘烤lh，得到作为支撑层的聚ニ甲基硅烷薄膜，厚度为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氨基功能化胶带，由支撑层和位于所述支撑层之上的粘结层组成；构成所述支撑层的材料为聚ニ甲基硅烷；构成所述粘结层的材料为氨基硅烷。2.根据权利要求I所述的胶帯，其特征在于所述氨基硅烷选自3-氨丙基三こ氧基娃烧、N-氛こ基_3_氛丙基ニこ氧基娃烧和3_氛基丙基ニ甲氧基娃烧中的至少一种，优选3_氨丙基三こ氧基硅烷；所述氨基功能化胶带的厚度为l_5mm，优选2. 5mm。3.ー种制备权利要求I或2所述氨基功能化胶带的方法，包括如下步骤将聚ニ甲基硅烷薄膜用氧等离子体进行轰击，轰击完毕后置于氨基硅烷的こ醇溶液中浸泡，浸泡完毕用こ醇洗涤，于空气中自然晾干后得到所述氨基功能化胶带。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述聚ニ甲基硅烷薄膜的厚度为1-5毫米，优选2. 5毫米；所述轰击步骤中，真空度为10_2Pa，空气流量为12-18sccm，优选15sccm，功率为80-90W，优选90W，时间为1-15分钟；所述氨基硅烷选自3-氨丙基三こ氧基硅烷、N-氨こ基-3-氨丙基ニこ氧基娃烧和3-氨基丙基ニ甲氧基娃烧中的至少一种，优选3-氨丙基ニこ氧基娃烧。5.一种苯基功能化胶带，由支撑层和位于所述支撑层之上的粘结层组成；构成所述支撑层的材料为聚_甲基娃烧；构成所述粘结层的材料为苯基娃烧。6.根据权利要求5所述的胶带，其特征在于所述苯基硅烷选自三こ氧基苯基硅烷、苯甲基三こ氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的至少ー种，优选三こ氧基苯基硅烷；所述苯基功能化胶带的厚度为优选2. 5mm。7.ー种制备权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锦，洪果，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
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