摘要: 最近，我们发展了NaOH 辅助凝胶色谱法实现了直径大于1.2 nm的半导体碳纳米管手性结构的宏量分离。该方法通过NaOH调控表面活性剂分子分散的大直径碳纳米管与凝胶之间的相互作用。大直径碳纳米管在酸性甚至中性环境中很容易被氧化而带上正电荷，吸附上更多的阴离子表面活性剂，从而导致与凝胶之间的相互作用力减小，增加了分离难度。基于这样的结果，我们提出通过NaOH 中和溶液中的H+离子防止碳纳米管被氧化，扩大不同结构碳纳米管与凝胶之间的作用力差异，实现碳纳米管结构的分离。经过系统地研究发现，NaOH的引入可以选择性地增强不同结构碳纳米管与凝胶之间的相互作用。在分离过程中，通过逐渐地增加碳纳米管分散液中NaOH 的浓度，在每一个NaOH 浓度下选择性地吸附特定结构的碳纳米管，从而实现手性结构的分离。通过该分离技术，我们分离出了不同颜色的碳纳米管溶液(图1(a))。光谱表征表明，不同颜色的碳纳米管的结构分布明显不同，即碳纳米管结构被成功分离(图2)。通过对光谱分峰拟合，对分离制备的碳纳米管半导体纯度和手性纯度分别进行评估，发现分离制备的碳纳米管半导体纯度可高于99%，而手性结构纯度可达到近40%(图3)。该方法继承了凝胶色谱法简单、快速、低成本、易于规模化分离的优点。通过工艺优化，分离产率可高达毫克量级(图1(b))。