一种大量获得半导体性单壁碳纳米管的方法

摘要

本发明涉及单壁碳纳米管领域，具体为一种化学气相沉积原位弱氧化与后处理氧化相结合大量获得半导体性单壁碳纳米管的方法。在化学气相沉积生长单壁碳纳米管过程中引入微量的氧气，再将制备得到的单壁碳纳米管在适当温度下于空气中氧化。以二茂铁为催化剂前驱体、氢气为载气、硫粉为生长促进剂、在一定温度下同时通入碳源气体和微量氧气进行单壁碳纳米管的生长和原位弱氧化。将所得单壁碳纳米管样品在空气气氛和较低温度下长时间氧化；将氧化处理后的样品浸于盐酸溶液中去除催化剂颗粒、并清洗和干燥。本发明实现了单一导电属性(半导体性)单壁碳纳米管的大量制备，克服了现有化学和物理方法分离过程中对单壁碳纳米管本征结构破坏严重等问题。

主权项

一种大量获得半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于，采用化学气相沉积原位弱氧化与后处理氧化相结合；首先，在化学气相沉积制备单壁碳纳米管的过程中加入微量的氧气，氧气流量为：0.1‑0.2毫升/分钟，氧气优先与反应活性较高的金属性碳纳米管和小直径单壁碳纳米管作用，使其表面缺陷增多，从而使这些碳管的抗氧化能力降低；然后，将制备得到的单壁碳纳米管样品在适当温度下长时间氧化，温度为：370‑410℃，氧化时间为：5‑20小时，空气流量为：10‑500毫升/分钟，去除金属性碳纳米管、小直径单壁碳纳米管和无定形炭杂质；最后，经盐酸浸泡去除金属催化剂颗粒后，得到半导体属性单壁碳纳米管。