无论是通过生长还是分离，大规模生产之字形和近之形单壁碳纳米管(SWCNTs)仍然是一个挑战，其之前未知的性质阻碍了实际应用。在这里，我们报道了一种通过凝胶色谱中胆酸钠(SC)和SDS二元表面活性剂体系的温度控制，通过手性角度分离SWCNTs的方法。有效分离了手性角小于20°的11种单手性SWCNT物种，包括多种之字形和接近之字形的物种。其中亚毫克级为(7,3)、(8,3)、(8,4)、(9,1)、(9,2)、(10,2)和(11,1)。光谱检测结果表明，降低温度会导致SC/SDS助表面活性剂在具有不同手性角的SWCNT上的选择性吸附和重组，从而放大了它们与凝胶的相互作用差异。我们认为这项工作是工业化分离单手性之字形和近之字形SWCNTs的重要一步。
 
  
Fig. 1 通过手性温度调节SWCNTs的选择性吸附。
 
 
Fig. 2 单手性之字形和近之字形碳纳米管的分离。
 
 
Fig. 3 分离的单手性物种的表征。
 
  
Fig. 4 温度对(6,5)和(9,1)SWCNTs光学吸收光谱的影响。
 
  
Fig. 5 SDS/SC浓度比和温度对(6,5)和(9,1)S11峰漂移及其表面活性剂涂层的影响。
 
 
Fig. 6 SDS和SC浓度比对12°C和18°C下SWCNTs手性分布的影响。
 
        相关研究成果于2021年由北京凝聚态物理国家实验室物理研究所Huaping Liu课题组，发表在Science Advances(DOI: 10.1126/sciadv.abe0084)上。原文：Submilligram-scale separation of near-zigzag single-chirality carbon nanotubes by temperature controlling a binary surfactant system。

转自《石墨烯杂志》公众号