檀付瑞 李红波 桂 慧 张 静 李 儒 金赫华

(1中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州215125;2中国科学院研究生院,北京100049)

超声分散对单壁碳纳米管分离的影响

檀付瑞1,2李红波1,*桂 慧1张 静1李 儒1金赫华1

(1中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州215125;2中国科学院研究生院,北京100049)

利用凝胶柱色谱技术,研究者们通过两步或多步淋洗的方法实现了不同导电属性或电子结构单壁碳纳米管(SWCNTs)的分离,并提出其分离机制主要是由不同导电属性和电子结构的SWCNTs与凝胶填料之间作用力的差异所导致的.基于凝胶柱色谱分离技术,本文重点考察了超声时间对单壁碳纳米管单分散以及金属型/半导体型SWCNTs分离的影响.在一定的低超声功率下,适当增加超声时间有利于SWCNTs在十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中的单分散.紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、拉曼(Raman)光谱和荧光(PL)光谱表征结果表明,2 h的超声条件是获得高纯度的金属型以及不同直径分布的半导体型SWCNTs的最优条件.我们认为不同超声时间对SWCNTs分离的影响主要是改变了SWCNTs的单分散性和长度,调制了不同SWCNTs与凝胶之间作用力的差异,从而导致了不同SWCNTs分离结果.

单壁碳纳米管;凝胶柱色谱;分散;金属和半导体型分离;超声时间

1 引言

单壁碳纳米管(SWCNTs)具备优异的电学、光学、热学和力学性能,使其在场发射器件、1复合材料及各类传感器、2化学能源3,4等多个领域有巨大的应用及发展潜力.SWCNTs的直径和卷曲角所决定的……