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使用聚鎢酸鹽分離半導(dǎo)性和金屬單壁碳納米管的制作方法

文檔序號(hào):11527815閱讀:350來源:國(guó)知局
使用聚鎢酸鹽分離半導(dǎo)性和金屬單壁碳納米管的制造方法與工藝
本發(fā)明涉及一種用于將半導(dǎo)性和金屬性單壁碳納米管彼此分離的方法,如果存在的話,與其它含碳材料分離的方法,或者用于將半導(dǎo)性單壁碳納米管或金屬性單壁碳納米管與其他含碳材料使用聚鎢酸鹽溶液通過密度分離而分離的方法;可通過該方法獲得的半導(dǎo)性單壁碳納米管;以及這些半導(dǎo)性單壁碳納米管例如在電子設(shè)備、光學(xué)器件、光電子器件、能量存儲(chǔ)設(shè)備等中的用途;以及可通過該方法獲得的金屬性單壁碳納米管;及它們的用途。本發(fā)明還涉及聚鎢酸鹽,特別是聚鎢酸鈉用于將半導(dǎo)性單壁碳納米管與金屬性單壁碳納米管分離或用于將半導(dǎo)性單壁碳納米管與不需要的含碳材料,特別是金屬性單壁碳納米管分離的用途,或用于將金屬性單壁碳納米管與不需要的含碳材料,特別是半導(dǎo)性單壁碳納米管分離。本發(fā)明還涉及含磷酸基團(tuán)的特定聚芳醚及其作為表面活性化合物的用途。碳納米管(cnt)是具有圓柱形納米結(jié)構(gòu)的碳的同素異形體,并且是富勒烯結(jié)構(gòu)族的成員。它們的名稱源于其長(zhǎng)而中空的結(jié)構(gòu),其中壁由單原子厚的碳片,即石墨烯形成。這些片以特定和離散(“手性”)角度滾動(dòng),并且滾動(dòng)角和半徑的組合決定納米管性質(zhì);例如,單個(gè)納米管殼是否顯示出金屬或半導(dǎo)體行為。碳納米管通常分為單壁碳納米管(swcnt,通常只是swnt)和多壁碳納米管(mwcnt,通常僅僅是mwnt)。swnt的結(jié)構(gòu)可以通過將一個(gè)原子厚的石墨烯層包裹在無縫圓筒中來概念化。作為這種結(jié)構(gòu)的結(jié)果,由于直徑和纏繞角度的各種組合,swnt可以大量不同的手性得到。納米管手性定義其電子和光學(xué)性質(zhì),因此當(dāng)將納米管并入設(shè)備應(yīng)用時(shí)是關(guān)鍵參數(shù)。例如,大約三分之二的swnt手性是半導(dǎo)性的,而其余的是金屬性質(zhì)的。此外,隨著swnt直徑從0.7nm增加到1.4nm,金屬swnt的光吸收率的一階峰可以從約450nm到700nm變化很大。雖然swnt原子結(jié)構(gòu)和行為之間的這種明顯的依賴性使得它們能夠以許多方式使用,但也被認(rèn)為是其主要弱點(diǎn)之一,因?yàn)槠駷橹惯€沒有合成具有均勻手性的swnt的實(shí)用方法。相反,合成的swnt通常由具有不同直徑的半導(dǎo)性和金屬性納米管的混合物組成。將半導(dǎo)性和金屬性納米管卷成無縫圓筒的角度的微小差異也導(dǎo)致密度的微妙差異。這些不同的密度是分離半導(dǎo)性和金屬性納米管的一般原理。水溶液中swnt的浮力密度略微取決于因素如swcnt本身的質(zhì)量和體積,其表面官能化和電荷,表面活性化合物和靜電結(jié)合水合層的覆蓋度等。當(dāng)swnt經(jīng)受高向心力時(shí),浮力密度的差異導(dǎo)致密度梯度介質(zhì)中swnt的不同位置。在目前使用的分離方法中,兩種電學(xué)類型的swnt(半導(dǎo)性和金屬性)都可用標(biāo)準(zhǔn)表面活性劑(如膽酸鈉或十二烷基硫酸鈉)官能化,或僅一種類型,主要是半導(dǎo)性swnt,用具體添加劑官能化。這種(部分)官能化增強(qiáng)了各種swnt類型的密度的差異。然后(部分)官能化的swnt進(jìn)行密度梯度超離心(dgu)。在高重力下,納米材料由密度差驅(qū)動(dòng)到其浮力密度等于周圍流體(等密度點(diǎn))的位置。迄今為止用于swcnt分離的密度梯度介質(zhì)是糖(類似)分子的水溶液,例如蔗糖、聚蔗糖、(5-(n-2,3-二羥基丙基乙酰胺基)-2,4,6-三-碘n-n'-雙(2,3-二羥基丙基)間苯二酰胺;碘海醇)或碘克沙醇(5-{n-[3-(n-{3,5-雙[(2,3-二羥基丙基)氨基甲?;鵠-2,4,6-三碘苯基}-乙酰氨基)-2-羥基丙基]乙酰氨基}-1-n,3-n-雙(2,3-二羥基丙基)-2,4,6-三碘苯-1,3-二甲酰胺)。用于swcnt分離之另一密度梯度介質(zhì)(gehealthcare),其由涂覆有聚乙烯吡咯烷酮的15-30nm直徑的膠態(tài)二氧化硅粒子(23重量%水溶液)組成。m.s.arnold,a.a.green,j.f.hulvat,s.i.stupp及m.c.hersam于naturenanotechnology,2006,1,60-65中描述了通過密度梯度離心分離cnt。將十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、膽酸鈉、脫氧膽酸鈉及牛磺脫氧膽酸鈉用于分散/官能化納米管。密度介質(zhì)為碘克沙醇水溶液。a.l.antaris,j.-w.t.seo,a.a.green及m.c.hersam于acsnano,2010,4(8),4725-4732中描述了通過非線性密度梯度離心使用(與側(cè)接兩個(gè)聚乙烯(peo)嵌段的中心聚氧化丙烯(ppo)嵌段的線性共聚物)及(與四個(gè)結(jié)合至中心乙二胺連接符的ppo-peo嵌段的x形共聚物)作為表面活性劑且使用碘克沙醇水溶液作為密度介質(zhì)來分離cnt。s.ghosh,s.m.bachilo及r.b.weisman于naturenanotechnology,2010,5(6),443-450中描述了通過非線性密度梯度離心分離cnt。密度介質(zhì)為進(jìn)一步含有表面活性劑膽酸鈉的碘克沙醇水溶液。此表面活性劑亦用于分散/官能化納米管。k.yanagi,t.iitsuka,s.fujii及h.kataura,j.phys.chem.2008,112,11889-18894使用蔗糖作為密度介質(zhì)。a.a.green及m.c.hersam,advancedmaterials2011,23,2185-2190經(jīng)由正交迭代dgu使用十二烷基硫酸鈉與膽酸鈉組合作為表面活性劑且使用碘克沙醇作為密度介質(zhì)制造幾乎單一手性的單壁cnt。先前技術(shù)的分離方法的缺點(diǎn)為制備密度梯度費(fèi)力且耗時(shí)。此外,令人滿意的分離僅在拖延離心時(shí)間之后獲得且需要高旋轉(zhuǎn)速度(例如55,000轉(zhuǎn)/分鐘;rpm)。所得含有富集swnt形式的帶通常小且擴(kuò)散,且因此極難以分離。此情況會(huì)阻礙較高規(guī)模的分離。而且,粘度隨密度梯度介質(zhì)的濃度增加而急劇增加。高粘度妨礙納米材料移動(dòng)至其對(duì)應(yīng)等密度點(diǎn),由此使得先前技術(shù)的分離方法尤其耗時(shí)。固體聚鎢酸鈉(spt)或偏鎢酸鈉(同義),3na2wo4·9wo3·h2o或na6[h2w12o40],為摩爾質(zhì)量為2986.12g/mol的12倍聚集同聚鎢酸鹽。聚鎢酸鹽的結(jié)構(gòu)使用正八面體模型化,其中氧原子位于正八面體的角處且鎢原子位于正八面體的中心。當(dāng)表示為球形模型時(shí),氧原子形成致密球形外殼,而鎢原子填充正八面體中的開放空間。由于此結(jié)構(gòu),此物質(zhì)可視為真實(shí)偏鎢酸鹽,結(jié)構(gòu)表示為na6[h2w12o40]。在真實(shí)偏鎢酸鹽中,兩個(gè)質(zhì)子均位于聚陰離子的中心空白空間且不能滲透球形殼體的外殼。固體spt具有白色晶體的形式且spt水溶液為淺黃綠色透明溶液。由于其極高水溶解性(最大密度3.1g/cm3),故spt廣泛用作用于重力分離(沉浮分析)及主要用于礦業(yè)中的密度梯度離心的重質(zhì)液體(b.plewinsky,r.kamps,makromol.chem1984,185,1429-1439;m.r.gregory,k.a.johnston,newzealandjournalofgeologyandgeophysics,1987,30,317-320)。spt水溶液無毒、不可燃、不具腐蝕性、無味、環(huán)境有益且可重復(fù)使用。此外其甚至在高濃度下仍具有低粘度。本發(fā)明的目的為提供一種分離半導(dǎo)性單壁碳納米管與其他含碳材料,尤其金屬性單壁碳納米管的方法,其與使用dgu的先前技術(shù)方法相比更簡(jiǎn)單、較不冗長(zhǎng)且能量和/或時(shí)間消耗較小。本發(fā)明目的的另一方面為提供一種使半導(dǎo)性單壁碳納米管及金屬性單壁碳納米管彼此分離的方法,其與使用dgu的先前技術(shù)方法相比更簡(jiǎn)單、較不冗長(zhǎng)且能量和/或時(shí)間消耗較小。本發(fā)明目的的另一方面為提供一種分離金屬性單壁碳納米管與其他含碳材料,尤其半導(dǎo)性單壁碳納米管的方法,其與使用dgu的先前技術(shù)方法相比更簡(jiǎn)單、較不冗長(zhǎng)且能量和/或時(shí)間消耗較小。令人驚訝地,證明聚鎢酸鹽,尤其spt為克服先前技術(shù)方法的缺點(diǎn)的有用分離介質(zhì)。本發(fā)明因此涉及一種使半導(dǎo)性及金屬性單壁碳納米管彼此分離以及,如果存在,與其他含碳材料分離,或使半導(dǎo)性單壁碳納米管或金屬性單壁碳納米管與其他含碳材料分離的方法;該方法包含使含有半導(dǎo)性及金屬性單壁碳納米管及任選其他含碳材料的組合物、或含有半導(dǎo)性碳納米管及其他含碳材料、尤其金屬性單壁碳納米管的組合物、或含有金屬性單壁碳納米管及任選其他含碳材料、尤其半導(dǎo)性單壁碳納米管的組合物與至少一種表面活性化合物及與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟。因此在一個(gè)方面中,本發(fā)明涉及一種使半導(dǎo)性及金屬性單壁碳納米管彼此分離以及,任選地且如果存在,與其他含碳材料分離的方法,該方法包含使含有半導(dǎo)性及金屬性單壁碳納米管及任選其他含碳材料的組合物與至少一種表面活性化合物及與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟;及在另一方面中,本發(fā)明涉及一種分離半導(dǎo)性單壁碳納米管與其他含碳材料的方法,該方法包含使含有半導(dǎo)性碳納米管及其他含碳材料,尤其金屬性單壁碳納米管的組合物與至少一種表面活性化合物及與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟;及在又一方面中,本發(fā)明涉及一種分離金屬性單壁碳納米管與其他含碳材料的方法,該方法包含使含有金屬性碳納米管及其他含碳材料,尤其半導(dǎo)性單壁碳納米管的組合物與至少一種表面活性化合物及與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟。本發(fā)明優(yōu)選涉及一種分離半導(dǎo)性單壁碳納米管與其他含碳材料的方法,該方法包含使含有半導(dǎo)性碳納米管及其他含碳材料,尤其金屬性單壁碳納米管的組合物與至少一種表面活性化合物及與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟。因此本發(fā)明亦涉及一種獲得半導(dǎo)性單壁碳納米管的方法,該方法包含使含有半導(dǎo)性單壁碳納米管及不需要的含碳材料的組合物與至少一種表面活性化合物接觸,然后與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種獲得金屬性單壁碳納米管的方法,該方法包含使含有金屬性單壁碳納米管及不需要的含碳材料的組合物與至少一種表面活性化合物接觸,然后與聚鎢酸鹽溶液接觸,且使獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟。使用聚鎢酸鹽作為分離介質(zhì)的本發(fā)明方法可以用于獲得優(yōu)選半導(dǎo)性單壁碳納米管或金屬性單壁碳納米管或兩者。優(yōu)選視特定分離條件,尤其所用表面活性化合物而定獲得半導(dǎo)性還是金屬性單壁碳納米管。使用特定分離條件和/或組合兩個(gè)或更多個(gè)分離步驟亦使得獲得類似純度的半導(dǎo)性或金屬性單壁碳納米管。以下給出其他詳述。然而,在一優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明方法用于獲得半導(dǎo)性單壁碳納米管。下文變量定義中提及的有機(jī)部分為(如術(shù)語鹵素)單個(gè)基團(tuán)成員的單個(gè)清單的統(tǒng)稱術(shù)語。在各情況下前綴cn-cm指示基團(tuán)中的可能碳原子數(shù)。在各情況下,術(shù)語鹵素(halogen)表示氟、溴、氯或碘,尤其氟、氯或溴。如本文所用且在烷氧基、烷基硫基、烷磺酰基、烷基羰基、烷氧羰基等的烷基結(jié)構(gòu)部分中,術(shù)語“烷基(alkyl)”是指飽和直鏈或支化烴基,具有1至4個(gè)(“c1-c4烷基”)或1至10個(gè)(“c1-c10烷基”)或1至20個(gè)(“c1-c20烷基”)或10至20個(gè)(“c10-c20烷基”)或2個(gè)(“c2烷基”)或2至3個(gè)(“c2-c3烷基”)或2至5個(gè)(“c2-c3烷基”)碳原子。c1-c4烷基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、1-甲基丙基(仲丁基)、2-甲基丙基(異丁基)或1,1-二甲基乙基(叔丁基)。c1-c10烷基此外亦為例如戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基及其位置異構(gòu)體。c1-c20烷基此外亦為例如十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基及其位置異構(gòu)體。c10-c20烷基的實(shí)例為癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基及其位置異構(gòu)體。c2烷基為乙基。c2-c3烷基為乙基、正丙基或異丙基。c2-c5烷基此外亦為例如正丁基、1-甲基丙基(仲丁基)、2-甲基丙基(異丁基)、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基或1,2-二甲基丙基。如本文所用,術(shù)語“鹵代烷基”是指具有1至4個(gè)(“c1-c4鹵代烷基”)碳原子的直鏈或支化烷基(如上所述),其中這些基團(tuán)中的一些或所有氫原子如上所述經(jīng)鹵素原子置換。實(shí)例為氯甲基、溴甲基、二氯甲基、三氯甲基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟甲基、二氯氟甲基、氯二氟甲基、1-氯乙基、1-溴乙基、1-氟乙基、2-氟乙基、2,2-二氟乙基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙基、2,2,2-三氯乙基、五氟乙基、1-氟丙基、2-氟丙基、3-氟丙基、1,1-二氟丙基、2,2-二氟丙基、1,2-二氟丙基、3,3-二氟丙基、3,3,3-三氟丙基、七氟丙基、1,1,1-三氟丙-2-基、3-氯丙基、4-氯丁基等。c1-c4羥基烷基為如上文所定義的c1-c4烷基,其中氫原子中的一個(gè)取代為oh基團(tuán)。實(shí)例為羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。術(shù)語“c1-c4烷氧基”為經(jīng)由氧原子連接的如上文所定義的c1-c4烷基。術(shù)語“c1-c10烷氧基”為經(jīng)由氧原子連接的如上文所定義的c1-c10烷基。c1-c4烷氧基為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、1-甲基乙氧基(異丙氧基)、丁氧基、1-甲基丙氧基(仲丁氧基)、2-甲基丙氧基(異丁氧基)或1,1-二甲基乙氧基(叔丁氧基)。c1-c10烷氧基此外為例如戊氧基、1-甲基丁氧基、2-甲基丁氧基、3-甲基丁氧基、1,1-二甲基丙氧基、1,2-二甲基丙氧基、2,2-二甲基丙氧基、1-乙基丙氧基、己氧基、1-甲基戊氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基、1,1-二甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧基、1,3-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、2,3-二甲基丁氧基、3,3-二甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基、1,1,2-三甲基丙氧基、1,2,2-三甲基丙氧基、1-乙基-1-甲基丙氧基、1-乙基-2-甲基丙氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基及其位置異構(gòu)體。術(shù)語“c1-c4鹵烷氧基”為經(jīng)由氧原子連接的如上文所定義的c1-c4鹵代烷基。c1-c4鹵烷氧基為例如och2f、ochf2、ocf3、och2cl、ochcl2、occl3、氯氟甲氧基、二氯氟甲氧基、氯二氟甲氧基、2-氟乙氧基、2-氯乙氧基、2-溴乙氧基、2-碘乙氧基、2,2-二氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2-氯-2-氟乙氧基、2-氯-2,2-二氟乙氧基、2,2-二氯-2-氟乙氧基、2,2,2-三氯乙氧基、oc2f5、2-氟丙氧基、3-氟丙氧基、2,2-二氟丙氧基、2,3-二氟丙氧基、2-氯丙氧基、3-氯丙氧基、2,3-二氯丙氧基、2-溴丙氧基、3-溴丙氧基、3,3,3-三氟丙氧基、3,3,3-三氯丙氧基、och2-c2f5、ocf2-c2f5、1-(ch2f)-2-氟乙氧基、1-(ch2cl)-2-氯乙氧基、1-(ch2br)-2-溴乙氧基、4-氟丁氧基、4-氯丁氧基、4-溴丁氧基或九氟丁氧基。術(shù)語“c1-c4烷基硫基”為經(jīng)由硫原子連接的如上文所定義的c1-c4烷基。c1-c4烷基硫基為甲硫基、乙硫基、正丙硫基、1-甲基乙硫基(異丙硫基)、正丁硫基、1-甲基丙硫基(仲胺硫基)、2-甲基丙硫基(異丁硫基)或1,1-二甲基乙硫基(叔丁硫基)。術(shù)語“c1-c4鹵烷硫基”為經(jīng)由硫原子連接的如上文所定義的c1-c4鹵代烷基。c1-c4鹵烷硫基為例如sch2f、schf2、scf3、sch2cl、schcl2、sccl3、氯氟甲硫基、二氯氟甲硫基、氯二氟甲硫基、2-氟乙硫基、2-氯乙硫基、2-溴乙硫基、2-碘乙硫基、2,2-二氟乙硫基、2,2,2-三氟乙硫基、2-氯-2-氟乙硫基、2-氯-2,2-二氟乙硫基、2,2-二氯-2-氟乙硫基、2,2,2-三氯乙硫基、sc2f5、2-氟丙硫基、3-氟丙硫基、2,2-二氟丙硫基、2,3-二氟丙硫基、2-氯丙硫基、3-氯丙硫基、2,3-二氯丙硫基、2-溴丙硫基、3-溴丙硫基、3,3,3-三氟丙硫基、3,3,3-三氯丙硫基、sch2-c2f5、scf2-c2f5、1-(ch2f)-2-氟乙硫基、1-(ch2cl)-2-氯乙硫基、1-(ch2br)-2-溴乙硫基、4-氟丁硫基、4-氯丁硫基、4-溴丁硫基或九氟丁硫基。術(shù)語“c1-c4烷磺?;睘榻?jīng)由磺酰基[s(o)2]連接的如上文所定義的c1-c4烷基。c1-c4烷磺酰基為甲磺?;⒁一酋;⒄酋;?-甲基乙磺?;?異丙磺酰基)、正丁磺?;?-甲基丙磺?;?仲丁磺?;?、2-甲基丙磺酰基(異丁磺?;?或1,1-二甲基乙磺?;?叔丁磺?;?。術(shù)語“c1-c4鹵烷磺?;睘榻?jīng)由磺酰基[s(o)2]連接的如上文所定義的c1-c4鹵代烷基。c1-c4鹵烷磺?;鶠槔鐂(o)2ch2f、s(o)2chf2、s(o)2cf3、s(o)2ch2cl、s(o)2chcl2、s(o)2ccl3、氯氟甲磺?;?、二氯氟甲磺?;⒙榷谆酋;?-氟乙磺?;?-氯乙磺?;?、2-溴乙磺酰基、2-碘乙磺酰基、2,2-二氟乙磺酰基、2,2,2-三氟乙磺?;?-氯-2-氟乙磺?;?、2-氯-2,2-二氟乙磺?;?、2,2-二氯-2-氟乙磺酰基、2,2,2-三氯乙磺?;?、s(o)2c2f5、2-氟丙基磺?;?-氟丙磺?;?,2-二氟丙磺?;?、2,3-二氟丙磺酰基、2-氯丙磺?;?、3-氯丙磺?;?,3-二氯丙磺?;?、2-溴丙磺?;?、3-溴丙磺?;?、3,3,3-三氟丙磺?;?、3,3,3-三氯丙磺酰基、s(o)2ch2-c2f5、s(o)2cf2-c2f5、1-(ch2f)-2-氟乙磺?;?-(ch2cl)-2-氯乙磺?;?、1-(ch2br)-2-溴乙磺?;?、4-氟丁磺?;?、4-氯丁磺?;?-溴丁磺?;蚓欧』酋;t然鶠?c(o)oh。術(shù)語“c1-c4烷基羰基”表示經(jīng)由羰基[c(=o)]連接的如上文所定義的c1-c4烷基。實(shí)例為乙?;?甲基羰基)、丙?;?乙基羰基)、丙基羰基、異丙基羰基、正丁基羰基等。術(shù)語“c1-c4鹵代烷基羰基”表示經(jīng)由羰基[c(=o)]連接的如上文所定義的c1-c4鹵代烷基。實(shí)例為三氟甲基羰基、2,2,2-三氟乙基羰基等。術(shù)語“c1-c4烷氧羰基”表示經(jīng)由羰基[c(=o)]連接的如上文所定義的c1-c4烷氧基。實(shí)例為甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、異丙氧羰基、正丁氧羰基等。術(shù)語“c1-c4鹵烷氧羰基”表示經(jīng)由羰基[c(=o)]連接的如上文所定義的c1-c4鹵烷氧基。實(shí)例為三氟甲氧羰基、2,2,2-三氟乙氧羰基等。術(shù)語“c1-c4烷基羰氧基”表示經(jīng)由羰氧基[c(=o)o]連接的如上文所定義的c1-c4烷基。實(shí)例為乙酰氧基(甲基羰氧基)、丙酰氧基(乙基羰氧基)、丙基羰氧基、異丙基羰氧基、正丁基羰氧基等。術(shù)語“c1-c4鹵代烷基羰氧基”表示經(jīng)由羰氧基[c(=o)o]連接的如上文所定義的c1-c4鹵代烷基。實(shí)例為三氟甲基羰氧基、2,2,2-三氟乙基羰氧基等。術(shù)語“c1-c4烷基氨基”為基團(tuán)-n(h)c1-c4-烷基。實(shí)例為甲氨基、乙氨基、丙氨基、異丙氨基、丁氨基等。術(shù)語“二(c1-c4烷基)氨基”為基團(tuán)-n(c1-c4-烷基)2。實(shí)例為二甲氨基、二乙氨基、乙基甲氨基、二丙氨基、二異丙氨基、甲基丙氨基、甲基異丙氨基、乙基丙氨基、乙基異丙氨基、二丁氨基等。術(shù)語“c1-c4烷基氨基羰基”為基團(tuán)-c(o)-n(h)c1-c4烷基。實(shí)例為甲氨基羰基、乙氨基羰基、丙氨基羰基、異丙氨基羰基、丁氨基羰基等。術(shù)語“二(c1-c4烷基)氨基羰基”為基團(tuán)-c(o)-n(c1-c4-烷基)2。實(shí)例為二甲氨基羰基、二乙氨基羰基、乙基甲氨基羰基、二丙氨基羰基、二異丙氨基羰基、甲基丙氨基羰基、甲基異丙氨基羰基、乙基丙氨基羰基、乙基異丙氨基羰基、二丁氨基羰基等。c2-c5亞烷基為具有2、3、4或5個(gè)碳原子的直鏈或支化二價(jià)烷基。實(shí)例為-ch2ch2-、-ch(ch3)-、-ch2ch2ch2-、-ch(ch3)ch2-、-ch2ch(ch3)-、-c(ch3)2-、-ch2ch2ch2ch2-、-ch(ch3)ch2ch2-、-ch2ch2ch(ch3)-、-c(ch3)2ch2-、-ch2c(ch3)2-、-ch2ch2ch2ch2ch2-、-ch(ch3)-ch2-ch(ch3)-及-ch2-c(ch3)2-ch2-。c2-c6亞烷基為具有2、3、4、5或6個(gè)碳原子的直鏈或支化二價(jià)烷基。除上文針對(duì)c2-c5亞烷基所述的基團(tuán)以外,實(shí)例為-ch2ch2ch2ch2ch2ch2-。c1-c10亞烷基為具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個(gè)碳原子的直鏈或支化二價(jià)烷基。除上文針對(duì)c2-c6亞烷基所述的基團(tuán)以外,實(shí)例為亞甲基(-ch2-)、-(ch2)n-(其中n為7、8、9或10)及其位置異構(gòu)體。芳基為芳族碳環(huán)。實(shí)例為苯基、萘基、菲基及蒽基。芳基-c1-c4烷基為經(jīng)由如上文所定義的c1-c4烷基連接的如上文所定義的芳環(huán)。實(shí)例為苯甲基、1-苯基乙基及苯乙基。含有半導(dǎo)性單壁碳納米管的組合物一般含有以下含碳材料中的至少一種:金屬性單壁碳納米管、石墨烯、富勒烯、mwnt、石墨、碳黑、非晶碳。視碳來源而定,組合物亦可含有來自cnt生產(chǎn)過程的催化劑殘余物,當(dāng)然其亦為非結(jié)合的。特別地,含有半導(dǎo)性單壁碳納米管的組合物亦含有金屬性單壁碳納米管且任選地亦含有石墨烯、富勒烯、mwnt、石墨、碳黑和/或非晶碳。類似地,含有金屬性單壁碳納米管的組合物一般含有以下含碳材料中的至少一種:半導(dǎo)性單壁碳納米管、石墨烯、富勒烯、mwnt、石墨、碳黑、非晶碳。視碳來源而定,組合物亦可含有來自cnt生產(chǎn)過程的催化劑殘余物,當(dāng)然其亦為非結(jié)合的。特別地,含有金屬性單壁碳納米管的組合物亦含有半導(dǎo)性單壁碳納米管且任選地亦含有石墨烯、富勒烯、mwnt、石墨、碳黑和/或非晶碳。在使半導(dǎo)性及金屬性單壁碳納米管彼此分離的方法中,組合物當(dāng)然含有半導(dǎo)性與金屬性單壁碳納米管且任選地亦含有其他含碳材料如石墨烯、富勒烯、mwnt、石墨、碳黑和/或非晶碳,且有可能亦含有來自cnt生產(chǎn)過程的催化劑殘余物。含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管的組合物可通過已知制造cnt的方法中的任一個(gè)獲得,如電弧放電、激光燒蝕、高壓一氧化碳歧化(亦稱為高壓co轉(zhuǎn)化;highpressurecoconversion;hipco)、等離子炬、氣溶膠合成、化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition;cvd)以及其組合。大多數(shù)這些方法在真空或在方法氣體下進(jìn)行。cnt的cvd生長(zhǎng)可發(fā)生在真空中或大氣壓下。特別是,組合物通過hipco獲得。cnt可在催化劑,最常為鎳、鈷、鐵或其組合的存在下制得。催化劑一般以金屬納米粒子的形式提供。催化劑亦可負(fù)載于惰性催化劑載體如氧化鋁或二氧化硅上。表面活性化合物為例如陰離子、陽離子、非離子及兩性表面活性劑、嵌段聚合物、聚電解質(zhì)及其混合物。表面活性劑的實(shí)例列舉于mccutcheon的第1卷:emulsifiers&detergents,mccutcheon'sdirectories,glenrock,usa,2008(國(guó)際版或北美版)中。適合的陰離子表面活性劑為例如磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、羧酸鹽的堿金屬鹽、堿土金屬鹽或銨鹽及其混合物?;撬猁}的實(shí)例為烷基芳基磺酸鹽、二苯基磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、脂肪酸及油的磺酸鹽、乙氧基化烷基酚的磺酸鹽、烷氧基化芳基酚的磺酸鹽、縮合萘的磺酸鹽、十二烷基苯及十三烷基苯的磺酸鹽、萘及烷基萘的磺酸鹽、磺基丁二酸鹽或磺基琥珀酰胺酸鹽。硫酸鹽的實(shí)例為脂肪酸及油、乙氧基化烷基酚、醇、乙氧基化醇或脂肪酸酯的硫酸鹽。磷酸鹽的實(shí)例為磷酸酯。羧酸鹽的實(shí)例為羧酸烷酯及羧化醇或烷基酚乙氧基化物。非離子表面活性劑的實(shí)例為烷氧基化物、n取代的脂肪酸酰胺、胺氧化物、酯、糖基表面活性劑、聚合表面活性劑及其混合物。烷氧基化物的實(shí)例為已以1至50當(dāng)量烷氧基化的化合物如醇、烷基酚、胺、酰胺、芳基酚、脂肪酸或脂肪酸酯??刹捎铆h(huán)氧乙烷和/或環(huán)氧丙烷,優(yōu)選地環(huán)氧乙烷進(jìn)行烷氧基化。n取代的脂肪酸酰胺的實(shí)例為脂肪酸葡糖酰胺或脂肪酸烷醇酰胺。酯的實(shí)例為脂肪酸酯、甘油酯或單酸甘油酯。糖基表面活性劑的實(shí)例為脫水山梨糖醇、乙氧基化脫水山梨糖醇、蔗糖及葡萄糖酯或烷基聚葡糖苷。聚合表面活性劑的實(shí)例為乙烯吡咯烷酮、乙烯醇或乙酸乙烯酯的均聚物或共聚物。陽離子表面活性劑的實(shí)例為季銨表面活性劑,例如具有一或兩個(gè)疏水性基團(tuán)的季銨化合物,或長(zhǎng)鏈伯胺的鹽。適合的兩性表面活性劑為烷基甜菜堿及咪唑啉。適合的嵌段聚合物為包含聚氧化乙烯及聚氧化丙烯的嵌段的a-b或a-b-a型嵌段聚合物或包含烷醇、聚氧化乙烯及聚氧化丙烯的a-b-c型嵌段聚合物。適合的聚電解質(zhì)為多元酸或聚合堿。多元酸的實(shí)例為聚丙烯酸的堿金屬鹽或多元酸梳狀聚合物。聚合堿的實(shí)例為聚乙烯胺或聚亞乙基胺。待用于本發(fā)明的表面活性化合物優(yōu)選選自聚芳基醚,聚芳基磺酸酯,聚(氧化烯)嵌段共聚物,至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選至少一種能夠與芳基磺酸和/或醛縮合的不同于芳基磺酸及醛的其他化合物的縮合產(chǎn)物;及其鹽。適用于本發(fā)明的聚芳基醚表面活性化合物優(yōu)選含有由經(jīng)由適合的連接基如亞烷基,例如(ch2)n(其中n=1至4)、ch(ch3)、c(ch3)2或ch2c(ch3)2ch2)彼此結(jié)合的2個(gè)或更多,優(yōu)選5至100個(gè),更優(yōu)選5至20個(gè)芳基結(jié)構(gòu)部分例如苯環(huán);o、so、so2等形成的芳基主鏈。芳基的至少一部分帶有一個(gè)或多個(gè)例如衍生自環(huán)氧烷,諸如環(huán)氧乙烷(eo)、環(huán)氧丙烷(po)、四氫呋喃或環(huán)氧戊烷的醚基。這些基團(tuán)例如通過使用帶有一個(gè)或多個(gè)羥基的芳基引入,其與eo、po、四氫呋喃、環(huán)氧戊烷和/或其類似物反應(yīng),或與適用于醚形成的其他化合物如羥基烷基鹵化物、甲苯磺酸鹽或三氟甲磺酸鹽等反應(yīng)。醚基用-oh封端或可在此末端-oh基團(tuán)處部分或完全官能化,且因此轉(zhuǎn)化為例如硫酸酯基(-o-s(=o)2or,其中r=氫,c1-c4烷基或任選地經(jīng)取代的苯基)、磺酸酯基(-o-s(=o)2-r',其中r'=c1-c4烷基或苯基)、磷酸酯基(-o-p(=o)(or)2,其中各r獨(dú)立地為h、c1-c4烷基或任選經(jīng)取代的苯基)、膦酸酯基(-o-p(=o)(r')or,其中各r獨(dú)立地為h、c1-c4烷基或任選經(jīng)取代的苯基且r'為c1-c4烷基或苯基)、羧酸酯基(-o-c(=o)-r',其中r'=氫,c1-c4烷基或苯基)、碳酸酯基(o-c(=o)-or,其中r=氫,c1-c4烷基或任選經(jīng)取代的苯基)或其他官能團(tuán)。含有oh基團(tuán)(亦即其含有基團(tuán)r且其中r為h)的那些官能團(tuán)可部分或全部中和;即通過與堿反應(yīng),部分或所有oh基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為om基團(tuán),其中m為金屬陽離子等價(jià)物(亦即(mm+)1/m,其中m為金屬陽離子的價(jià)數(shù))或銨陽離子(nrarbrcrd)+,其中ra、rb、rc及rd彼此獨(dú)立地為氫、c1-c10烷基或c1-c10烷氧基(亦即在此情況下,r在形式上表示陽離子等價(jià)物)。芳基可帶有其他基團(tuán),例如選自以下的基團(tuán):烷基,例如c1-c20烷基或衍生自數(shù)均分子量為100至1000的聚烯烴的長(zhǎng)鏈烷基,例如衍生自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯和/或聚異丁烯的烷基;c1-c4鹵代烷基、鹵素、羥基、sh、so3h、oso3h、cn、c1-c4烷氧基、c1-c4鹵烷氧基、c1-c4烷基硫基、c1-c4鹵烷硫基、c1-c4烷磺?;1-c4鹵烷磺?;被?、c1-c4烷基氨基、二(c1-c4烷基)氨基、羧基、c1-c4烷基羰基、c1-c4鹵代烷基羰基、c1-c4烷氧羰基、c1-c4鹵烷氧基羰基、c1-c4烷基羰氧基、c1-c4鹵代烷基羰氧基、氨基羰基、c1-c4烷基氨基羰基、二(c1-c4烷基)氨基羰基等。亦任選不帶有醚基的芳基可帶有上文列舉的其他取代基中的一種或多種。優(yōu)選地,聚芳基醚中的中的芳基為苯基或萘基環(huán),尤其苯基環(huán),其可如上文所定義經(jīng)取代。優(yōu)選地,至少50%,尤其至少80%的芳基帶有一個(gè)或多個(gè),例如1或2個(gè),優(yōu)選1個(gè)如上文或在下文中所定義的醚取代基。醚取代基優(yōu)選具有式-[o-a-]x-y,其中各a獨(dú)立地選自c2-c5亞烷基,各x獨(dú)立地為1至100且y選自-oh、-o-s(=o)2or、-o-s(=o)2-r'、-o-p(=o)(or)2、-o-p(=o)(r')or、-o-c(=o)-r'及-o-c(=o)-or,其中r及r'如上文所定義。優(yōu)選地,a選自1,2-亞乙基及1,2-亞丙基且尤其為1,2-亞乙基。優(yōu)選地,x為1至50。y優(yōu)選選自-oh、-o-s(=o)2or、-o-p(=o)(or)2及-o-c(=o)-or,其中r如上文所定義,且尤其選自-oh及-o-p(=o)(or)2。特別是,一部分芳環(huán)帶有y為-oh的醚取代基,且另一部分芳環(huán)帶有y為-o-p(=o)(or)2的醚取代基。r優(yōu)選為h。r'優(yōu)選為c1-c4烷基。芳環(huán)之間的連接基優(yōu)選為亞烷基,尤其為ch2。如果芳基或一部分芳基帶有其他取代基,則這些取代基優(yōu)選選自c1-c20烷基、鹵素、羥基、so3h、oso3h、cn及c1-c4烷氧基。如果存在,不帶有如上文所定義的醚基的聚芳基醚表面活性化合物中的芳基未經(jīng)取代(當(dāng)然其與連接基的連接點(diǎn)除外)或優(yōu)選帶有1、2或3個(gè),優(yōu)選1或2個(gè)上文的其他取代基。這些取代基優(yōu)選選自c1-c20烷基、鹵素、羥基、so3h、oso3h、cn及c1-c4烷氧基,尤其選自c1-c20烷基、羥基及so3h,且尤其選自c4-c20烷基及羥基。作為適用于本發(fā)明的表面活性化合物的聚芳基磺酸酯優(yōu)選含有由經(jīng)由適合的連接基如亞烷基,例如(ch2)n(其中n=1至4)、ch(ch3)、c(ch3)2或ch2c(ch3)2ch2)彼此結(jié)合的2個(gè)或更多個(gè),例如5至100個(gè)芳基結(jié)構(gòu)部分(例如苯或萘環(huán));o、so、so2、c(=o)、c(=o)o、oc(=o)o等形成的芳基主鏈。芳基的至少一部分帶有一個(gè)或多個(gè)磺酸酯基-s(=o)2or,其中r選自氫、陽離子等價(jià)物、c1-c4烷基及苯基。磺酸酯基可直接或經(jīng)由連接基如c1-c10亞烷基或聚醚基-[o-a-]x-(其中a及x如上文所定義)結(jié)合至芳基。磺酸基團(tuán)(亦即-s(=o)2or,其中r=h)可部分或全部中和;即通過與堿反應(yīng),部分或所有-s(=o)2oh基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為-s(=o)2om基團(tuán),其中m為金屬陽離子等價(jià)物(亦即(mm+)1/m,其中m為金屬陽離子的價(jià)數(shù))或銨陽離子(nrarbrcrd)+,其中ra、rb、rc及rd彼此獨(dú)立地為氫、c1-c10烷基或c1-c10烷氧基(亦即在此情況下,r在形式上表示陽離子等價(jià)物)。適合的堿為例如(mm+)(oh-)m、(mm+)(co3-)m/2、氨、胺nrarbrc等,例如lioh、naoh、koh、na2co3、k2co3、nh3、三乙胺、惠尼格氏堿(hünig'sbase)等。優(yōu)選聚芳基磺酸酯為來自zschimmer&schwarz的品牌,尤其n1055。聚(氧化烯)嵌段共聚物為二嵌段、三嵌段或四嵌段共聚物或含有至少兩個(gè)不同聚合氧化烯的嵌段的具有較高嵌段數(shù)的共聚物。為具有兩親性,其含有至少一個(gè)聚氧化乙烯(peo)嵌段。其他嵌段優(yōu)選選自聚氧化丙烯(ppo)、聚(1,2-氧化戊烯)嵌段及其類似嵌段,且尤其為聚氧化丙烯嵌段。優(yōu)選為與聚氧化乙烯及聚氧化丙烯嵌段的三嵌段及四嵌段共聚物,且尤其為basf的及品牌的共聚物。為泊洛沙姆(poloxamers)。泊洛沙姆為由側(cè)接有兩個(gè)聚氧乙烯(聚氧化乙烯;peo)親水性鏈的中央聚氧丙烯(聚氧化丙烯;ppo)疏水性鏈構(gòu)成的非離子三嵌段共聚物。尤其在中心ppo嵌段中含有10至100,優(yōu)選15至70,尤其20至60個(gè)po重復(fù)單元,且在各peo嵌段中各側(cè)含有10至150,優(yōu)選20至100個(gè)eo重復(fù)單元。為具有四個(gè)結(jié)合至中心乙二胺連接符的ppo-peo嵌段的x型共聚物。在至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選至少一種能夠與芳基磺酸和/或醛縮合的不同于芳基磺酸及醛的其他化合物的縮合產(chǎn)物中,芳基磺酸優(yōu)選選自萘基磺酸、苯磺酸及酚磺酸,且尤其選自1-萘基磺酸且尤其2-萘基磺酸及酚磺酸。適合的醛為例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛。醛優(yōu)選為甲醛。不同于芳基磺酸及醛的其他化合物優(yōu)選選自脲、脲衍生物、具有至少兩個(gè)伯和/或仲氨基的胺、三聚氰胺、三聚氰胺衍生物及羥基芳族化合物如酚、間苯二酚、對(duì)苯二酚、兒茶酚或萘酚。組分的脲衍生物為例如:-式r1r2n-c(=o)-nr3r4的經(jīng)取代的脲,其中r1、r2、r3及r4彼此獨(dú)立地選自氫、c1-c10烷基、芳基及芳基-c1-c4烷基,其中基團(tuán)r1、r2、r3及r4中的至少一個(gè)均不為氫;或r1及r2和/或r3及r4各一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2基團(tuán))任選地經(jīng)羰基置換;或r1及r3一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2基團(tuán))任選地經(jīng)羰基置換;或r1及r2和/或r3及r4在各情況下連同其所連接的氮原子一起形成5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán),其可包含一或兩個(gè)其他氮原子或硫原子或氧原子作為環(huán)成員(亦即r1及r2和/或r3及r4連同其所連接的氮原子一起表示經(jīng)由n連接且可包含一或兩個(gè)其他氮原子或一個(gè)硫原子或氧原子作為環(huán)成員的5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán));-縮二脲;-硫脲;-式r5r6n-c(=s)-nr7r8的經(jīng)取代的硫脲,其中r5、r6、r7及r8彼此獨(dú)立地選自氫、c1-c10烷基、芳基及芳基-c1-c4烷基,其中r5、r6、r7及r8中的至少一個(gè)不為氫;或r5及r6和/或r7及r8各一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2基團(tuán))任選地經(jīng)羰基置換;或r5及r7一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2基團(tuán))任選地經(jīng)羰基置換;或r5及r6和/或r7及r8在各情況下連同其所連接的氮原子一起形成5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán),其可包含一或兩個(gè)其他氮原子或硫原子或氧原子作為環(huán)成員(亦即r5及r6和/或r7及r8連同其所連接的氮原子一起表示經(jīng)由n連接且可包含一或兩個(gè)其他氮原子或一個(gè)硫原子或氧原子作為環(huán)成員的5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán));-胍;-式r9r10n-c(=nr11)-nr12r13的經(jīng)取代的胍,其中r9、r10、r11、r12及r13彼此獨(dú)立地選自氫、c1-c10烷基、芳基及芳基-c1-c4烷基,其中基團(tuán)r9、r10、r11、r12及r13中的至少一個(gè)不為氫;或r9及r10和/或r12及r13各一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2)任選地經(jīng)羰基置換;或r9及r12一起為c2-c5亞烷基,其中一個(gè)亞甲基(亦即亞烷基鏈中的ch2基團(tuán))任選地經(jīng)羰基置換;或r9及r10和/或r12及r13在各情況下連同其所連接的氮原子一起形成5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán),其可進(jìn)一步包含另一氮原子、硫原子或氧原子作為環(huán)成員(亦即r9及r10和/或r12及r13連同其所連接的氮原子一起表示經(jīng)由n連接且可包含一或兩個(gè)其他氮原子或一個(gè)硫原子或氧原子作為環(huán)成員的5或6員不飽和芳族或非芳族環(huán));或-式r14-o-co-o-r15的碳酸酯,其中r14及r15彼此獨(dú)立地選自c1-c10烷基、芳基及芳基-c1-c4烷基,或r14及r15一起為c2-c5亞烷基。具有至少兩個(gè)伯和/或仲氨基的胺為例如下式的胺:nhra-a-nhrb其中:a為二價(jià)脂族、脂環(huán)族、脂族-脂環(huán)族、芳族或芳脂族基團(tuán),其中前述基團(tuán)亦可被羰基或砜基團(tuán)間隔和/或可經(jīng)1、2、3或4個(gè)選自c1-c4烷基的基團(tuán)取代;或?yàn)橄率降亩r(jià)基團(tuán):其中,各x獨(dú)立地為o或nrc,其中rc為h、c1-c4烷基、c2-c4羥基烷基或c1-c4烷氧基,且優(yōu)選為h、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基;各b彼此獨(dú)立地為c2-c6亞烷基;及m為1至100的數(shù)字;優(yōu)選為1至80,且更特別是為1至20;及ra及rb彼此獨(dú)立地為h、c1-c4烷基、c2-c4羥基烷基或c1-c4烷氧基,且優(yōu)選為h、c1-c4烷基或c1-c4烷氧基;如1,2-乙二胺、1,2-丙二胺及1,3-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、己二胺、庚二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、2,2,4-三甲基-1,6-己二胺或2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷、1,4-二氨基-4-甲基戊烷、1,2-二氨基環(huán)戊烷、1,3-二氨基環(huán)戊烷、1,2-二氨基環(huán)己烷、1,3-二氨基環(huán)己烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、1-甲基-2,4-二氨基環(huán)己烷、1-甲基-2,6-二氨基環(huán)己烷、二氨基二環(huán)己基甲烷、異佛爾酮二胺、1,1-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、1,2-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、1,3-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、1,4-雙(氨基甲基)環(huán)己烷、2-氨基丙基環(huán)己胺、3(4)-氨基甲基-1-甲基環(huán)己胺、鄰苯二胺、間苯二胺及對(duì)苯二胺、鄰甲苯二胺、間甲苯二胺及對(duì)甲苯二胺、二甲苯二胺、1,2-亞萘基、1,3-亞萘基、1,4-亞萘基、1,5-亞萘基、1,8-亞萘基、2,3-亞萘基、2,6-亞萘基及2,7-亞萘基、2,2'-二氨基二苯砜、3,3'-二氨基二苯砜及4,4'-二氨基二苯砜、2,2'-二氨基二苯甲酮、3,3'-二氨基二苯甲酮及4,4'-二氨基二苯甲酮及2,2'-二氨基二苯基甲烷、3,3'-二氨基二苯基甲烷及4,4'-二氨基二苯基甲烷、胺封端的聚氧亞烷基多元醇(實(shí)例為聚醚胺(jeffamine),諸如4,9-二氧雜十二烷-1,12-二胺及4,7,10-三氧雜十三烷-1,13-二胺),或者常規(guī)胺封端的聚氧亞烷基多元醇(諸如胺封端的聚乙二醇、胺封端的聚丙二醇或胺封端的聚丁二醇、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、六亞乙基七胺、七亞乙基八胺、八亞乙基九胺、更高級(jí)聚亞胺、雙(3-氨丙基)胺或雙(3-氨丙基)甲胺)。三聚氰胺衍生物為例如苯并胍胺、經(jīng)取代的三聚氰胺及三聚氰胺縮合物,諸如蜜白胺(melam)、蜜勒胺(melem)、氰尿酰胺(melon)及更高級(jí)縮合物。蜜白胺(實(shí)驗(yàn)式c6-h9n11)為2,4-二胺-6-氯-均三嗪與三聚氰胺的二聚縮合產(chǎn)物。蜜勒胺(經(jīng)驗(yàn)式c6h6n10)為經(jīng)三氨基取代的三均三嗪(1,3,4,6,7,9,9b-七氮雜丙烯合萘)。氰尿酰胺(實(shí)驗(yàn)式c6h3n9)同樣為草怕津(heptazine)。不同于芳基磺酸及醛的其他化合物尤其選自脲及酚。至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選至少一種能夠與芳基磺酸和/或醛縮合的不同于芳基磺酸及醛的其他化合物的縮合產(chǎn)物尤其為萘基磺酸及甲醛的縮合產(chǎn)物,諸如來自basf的n品牌,或酚磺酸、甲醛、脲及酚的縮合產(chǎn)物,諸如來自basf的dn或pp品牌。在上述縮合產(chǎn)物中,磺酸基團(tuán)可部分或全部中和;即通過與堿反應(yīng),部分或所有-s(=o)2oh基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為-s(=o)2om基團(tuán),其中m為金屬陽離子等價(jià)物(亦即(mm+)1/m,其中m為金屬陽離子的價(jià)數(shù))或銨陽離子(nrarbrcrd)+,其中ra、rb、rc及rd彼此獨(dú)立地為氫、c1-c10烷基或c1-c10烷氧基(亦即在此情況下,r在形式上表示陽離子等價(jià)物)。適合的堿為例如(mm+)(oh-)m、(mm+)(co3-)m/2、氨、胺nrarbrc等,例如lioh、naoh、koh、na2co3、k2co3、nh3、三乙胺、惠尼格氏堿等。在獲得半導(dǎo)性單壁碳納米管的情況下,表面活性化合物優(yōu)選選自含有磷酸酯基-o-p(=o)(or)2和/或膦酸酯基-o-p(=o)(r')or的聚芳基醚,其中各r獨(dú)立地選自氫、陽離子等價(jià)物、c1-c4烷基及任選地經(jīng)取代的苯基且r'選自c1-c4烷基及苯基;且優(yōu)選含有磷酸酯基-o-p(=o)(or)2的聚芳基醚。如果r為陽離子等價(jià)物,則基團(tuán)-or為基團(tuán)-om,其中m為金屬陽離子等價(jià)物(亦即(mm+)1/m,其中m為金屬陽離子的價(jià)數(shù))或銨陽離子(nrarbrcrd)+,其中ra、rb、rc及rd彼此獨(dú)立地為氫、c1-c10烷基或c1-c10烷氧基。此類基團(tuán)-om一般通過部分或全部中和含有一個(gè)或多個(gè)oh基團(tuán)(亦即含有基團(tuán)r且其中r為h)的聚芳基醚獲得;即通過使其與堿反應(yīng),堿為諸如(mm+)(oh-)m、(mm+)(co3-)m/2、氨、胺nrarbrc等,例如lioh、naoh、koh、na2co3、k2co3、nh3、三乙胺、惠尼格氏堿等,以使得部分或所有oh基團(tuán)轉(zhuǎn)化為om基團(tuán)。更優(yōu)選地,表面活性化合物選自具有由2個(gè)或更多個(gè),優(yōu)選5至100個(gè),更優(yōu)選5至50個(gè)芳基結(jié)構(gòu)部分形成的主鏈的聚芳基醚,所述芳基結(jié)構(gòu)部分選自經(jīng)由選自c1-c5亞烷基、優(yōu)選亞甲基(ch2)的連接基彼此結(jié)合的苯基及萘基環(huán),其中至少一部分芳基,優(yōu)選地至少50%,尤其至少80%的芳基帶有一個(gè)或多個(gè),優(yōu)選1或2個(gè),尤其1個(gè)式-[o-a-]x-y的醚基,其中各a獨(dú)立地選自c2-c5亞烷基,各x獨(dú)立地為1至50,在一部分醚基中y為oh,在一部分醚基中y為-o-p(=o)(or)2,且任選地在一部分醚基中,y可選自-o-s(=o)2or、-o-s(=o)2-r'、-o-p(=o)(r')or、-o-c(=o)-r'及-o-c(=o)-or,其中各r獨(dú)立地選自氫、c1-c4烷基及任選地經(jīng)取代的苯基,且各r'獨(dú)立地選自c1-c4烷基及苯基,且其中r亦可表示陽離子等價(jià)物;且其中a優(yōu)選選自1,2-亞乙基及1,2-亞丙基,尤其1,2-亞乙基,y選自-oh及-o-p(=o)(or)2,其中一部分芳環(huán)帶有y為-oh的醚基且另一部分芳環(huán)帶有y為-o-p(=o)(or)2的醚基,且其中如果y為oh,則x為5至50,優(yōu)選為10至40,且如果y為-o-p(=o)(or)2,則x為1。r優(yōu)選為h。r'優(yōu)選為c1-c4烷基。如果芳基或一部分芳基帶有其他取代基,則這些取代基優(yōu)選選自c1-c20烷基、鹵素、羥基、so3h、oso3h、cn及c1-c4烷氧基。如果存在,不帶有如上文所定義的醚基的聚芳基醚表面活性化合物中的芳基未經(jīng)取代(當(dāng)然其與連接基的連接點(diǎn)除外)或優(yōu)選帶有1、2或3個(gè),優(yōu)選1或2個(gè)上文的其他取代基。這些取代基優(yōu)選選自c1-c20烷基、鹵素、羥基、so3h、oso3h、cn及c1-c4烷氧基,尤其選自c1-c20烷基、羥基及so3h,且尤其選自c4-c20烷基及羥基。聚芳基醚優(yōu)選可由以下各物的縮合獲得:(1)至少一種單羥基芳族衍生物,其中羥基由c2-c5烷基醚化,衍生物帶有磷酸酯基-o-p(=o)(or)2,其中各r獨(dú)立地為h、陽離子等價(jià)物(定義參見上文)、c1-c4烷基或任選地經(jīng)取代的苯基;(2)至少一種單羥基芳族衍生物,其中羥基通過與至少一種選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、四氫呋喃及1,2-環(huán)氧戊烷的二醇前體反應(yīng)而醚化;(3)至少一種單羥基芳族化合物,其帶有一個(gè)或多個(gè)c4-c20烷基,優(yōu)選帶有一個(gè)或多個(gè)c10-c20烷基;及(4)醛來源;及如果需要的話部分或完全中和所得產(chǎn)物。“單羥基芳族化合物”是指帶有僅一個(gè)羥基(及任選不同于oh的其他取代基)的芳族化合物。(1)及(2)中的”單羥基芳族衍生物”衍生自此類單羥基芳族化合物。(3)中或衍生出(1)及(2)的單羥基芳族化合物為例如羥基苯或羥基萘,優(yōu)選為羥基苯,其中苯基或萘基環(huán)除羥基(及(3)中的必選c10-c20烷基)之外可帶有1或2個(gè)其他取代基,諸如c1-c4烷基、c1-c4鹵代烷基、氰基、c1-c4烷氧基、c1-c4鹵烷氧基等。苯基或萘基環(huán)優(yōu)選不帶有任何其他取代基。在(1)中,c2-c5烷基優(yōu)選為c2-c3烷基,更優(yōu)選為c2烷基。在(2)中,二醇前體優(yōu)選選自環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷且尤其為環(huán)氧乙烷?;衔?2)優(yōu)選含有5至50,尤其10至40個(gè)二醇前體重復(fù)單元;即通過使1摩爾羥基芳族化合物與5至50、優(yōu)選10至40摩爾二醇前體反應(yīng)獲得。在(3)中,單羥基芳族化合物優(yōu)選帶有僅一個(gè)c10-c20烷基。烷基優(yōu)選為c10-c16烷基,且尤其為c12烷基。適合的醛(4)為例如甲醛、乙醛、丙醛或丁醛或可獲得這些醛的化合物(稱為醛來源)。甲醛來源的實(shí)例為氣態(tài)甲醛、福爾馬林溶液、甲醛低聚物(諸如三烷或四烷)及甲醛聚合物(諸如低聚甲醛)。優(yōu)選為甲醛,出于實(shí)際原因,其優(yōu)選以三烷或低聚甲醛的形式使用。聚芳基醚尤其可由以下各物的縮合獲得:(1)至少一種單羥基芳族衍生物,其可通過苯氧基乙醇及磷酸或聚磷酸的反應(yīng)(酯化)獲得;(2)至少一種單羥基芳族衍生物,其可通過酚及環(huán)氧乙烷、優(yōu)選每摩爾酚5至50、尤其10至40摩爾環(huán)氧乙烷的反應(yīng)[(聚)加成反應(yīng)]獲得;(3)十二烷基酚;及(4)甲醛來源;及如果需要的話部分或完全中和所得產(chǎn)物。至少一種單羥基芳族衍生物(1)優(yōu)選以對(duì)于(2)及(3)的總量摩爾過量使用,優(yōu)選以每摩爾(2)+(3)1.1至20摩爾,尤其每摩爾(2)+(3)1.5至10摩爾,尤其每摩爾(2)+(3)2至5摩爾的量使用。(2)及(3)優(yōu)選以10:1至1:10,更優(yōu)選5:1至1:5,且尤其2:1至1:2的摩爾比使用。醛(4)以足夠高以使化合物(1)、(2)及(3)偶合的量使用??s合反應(yīng)一般在催化劑存在下進(jìn)行。適合用于此類縮合反應(yīng)的催化劑已知且為例如質(zhì)子酸,諸如硫酸、磷酸、磺酸(諸如甲磺酸、三氟甲烷磺酸或甲苯磺酸)及羧酸(諸如三氟乙酸);或路易斯酸(lewisacid),諸如三鹵化鋁(例如三氯化鋁或三溴化鋁)、三鹵化硼(諸如三氟化硼或三氯化硼)或鹵化鐵(iii)(諸如氯化鐵或溴化鐵)。其中,優(yōu)選為質(zhì)子酸,尤其為上述磺酸??s合反應(yīng)一般在高溫下,例如在60℃至180℃下,優(yōu)選100℃至150℃下進(jìn)行。如果需要的話,縮合完成后,產(chǎn)物可例如通過添加堿,例如naoh、koh、na2co3水溶液或其類似物中和。聚芳基醚的數(shù)均分子量mn優(yōu)選為1000至50000,更優(yōu)選為3000至30000且尤其為5000至20000。聚芳基醚的分散度(mw/mn;mw為重量平均分子量)優(yōu)選為1至10,尤其為1至5,且特別是為1.1至2。本發(fā)明亦涉及可通過上述縮合反應(yīng)獲得的聚芳基醚,及其作為表面活性化合物,尤其作為本發(fā)明方法中的表面活性化合物的用途。在優(yōu)選獲得金屬性單壁碳納米管的情況下,表面活性化合物優(yōu)選選自上述聚芳基磺酸酯、聚(氧化烯)嵌段共聚物及至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選其他化合物的縮合產(chǎn)物。其中,優(yōu)選為聚芳基磺酸酯及縮合產(chǎn)物。參見聚芳基磺酸酯、聚(氧化烯)嵌段共聚物及至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選其他化合物的縮合產(chǎn)物的上述優(yōu)選實(shí)施方案。聚鎢酸鹽優(yōu)選為類似于spt者(亦即m6[h2w12o40],其中m為陽離子等價(jià)物),其中抗衡陽離子(等價(jià)物)不限于鈉,但可為任何抗衡陽離子,其限制條件為對(duì)應(yīng)聚鎢酸鹽可溶于水性介質(zhì)中。適合的抗衡陽離子為金屬陽離子等價(jià)物,亦即(mm+)1/m,其中m為金屬且m為金屬的價(jià)數(shù);及銨陽離子(nrarbrcrd)+,其中ra、rb、rc及rd彼此獨(dú)立地為氫、c1-c10烷基或c1-c10烷氧基。優(yōu)選金屬陽離子等價(jià)物為堿金屬陽離子,諸如li+、na+或k+,及堿土金屬陽離子等價(jià)物,諸如(mg2+)1/2或ca2+)1/2;優(yōu)選為堿金屬陽離子。下文定義水性介質(zhì)/溶液。陽離子等價(jià)物優(yōu)選選自li+(聚鎢酸鹽因此為聚鎢酸鋰)、na+(聚鎢酸鹽因此為聚鎢酸鈉)、k+(聚鎢酸鹽因此為聚鎢酸鉀)或nh4+(聚鎢酸鹽因此為聚鎢酸銨)。然而,聚鎢酸鹽尤其為聚鎢酸鈉(spt)。聚鎢酸鹽的溶液優(yōu)選為水溶液。此意謂溶劑為水或水與至少一種水可混溶性有機(jī)溶劑的混合物。適合的有機(jī)溶劑為例如低級(jí)烷醇,諸如甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇;多元醇,諸如乙二醇、丙二醇、二乙二醇或三乙二醇;環(huán)狀醚,諸如四氫呋喃、1,3-二烷或1,4-二烷;酰胺,諸如二甲基甲酰胺;及二甲亞砜。其中,優(yōu)選為上述烷醇。如果水溶液含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑,則水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)選以水加有機(jī)溶劑的總重量計(jì)至多50重量%,優(yōu)選至多20重量%且尤其至多10重量%的總量存在。液體溶液優(yōu)選含有水作為溶劑,且無有機(jī)溶劑。聚鎢酸鹽溶液優(yōu)選含有至少一種表面活性化合物。優(yōu)選表面活性化合物為與含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管及(任選)不需要的含碳材料的組合物接觸的以上所提及的那些表面活性化合物。表面活性化合物優(yōu)選與含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管及(任選)不需要的含碳材料的組合物接觸,且聚鎢酸鹽溶液中所含的表面活性化合物相同。優(yōu)選地,聚鎢酸鹽溶液優(yōu)選含有以聚鎢酸鹽溶液的總重量計(jì)為0.05至5重量%,更優(yōu)選1至5重量%,且尤其1至3重量%的量的至少一種表面活性化合物。為獲得優(yōu)選半導(dǎo)性單壁碳納米管,聚鎢酸鹽溶液優(yōu)選具有至少一個(gè)密度與由半導(dǎo)性單壁碳納米管及至少一種表面活性化合物形成的配合物的密度對(duì)應(yīng)的區(qū)。此密度一般在1.05至1.30g/cm3,特別是1.1至1.2g/cm3的范圍內(nèi)。因此,聚鎢酸鹽的溶液優(yōu)選具有至少一個(gè)密度為1.05至1.3g/cm3,特別是1.1至1.2g/cm3的區(qū)。類似地,為獲得優(yōu)選金屬性單壁碳納米管,聚鎢酸鹽溶液優(yōu)選具有至少一個(gè)密度與由金屬性單壁碳納米管及至少一種表面活性化合物形成的配合物的密度對(duì)應(yīng)的區(qū)。此密度一般在1.05至1.30g/cm3,特別是1.1至1.2g/cm3的范圍內(nèi)。因此,聚鎢酸鹽溶液優(yōu)選具有至少一個(gè)密度為1.05至1.3g/cm3,特別是1.1至1.2g/cm3的區(qū)。已發(fā)現(xiàn)聚鎢酸鹽的作用并不受限于密度介質(zhì)的作用。實(shí)際上,聚鎢酸鹽分離效應(yīng)的一個(gè)方面為其溶液中的ph值。聚鎢酸鹽水溶液為酸性的,精確的ph值當(dāng)然視對(duì)應(yīng)濃度而定(濃度愈高,ph值愈低)。已觀測(cè)到即使在使用單一密度的單層聚鎢酸鹽(亦即并非密度梯度;密度在由半導(dǎo)性或金屬性swnt形成的配合物的等密度點(diǎn)范圍內(nèi);即1.05至1.3g/cm3)時(shí),半導(dǎo)性及金屬性swnt仍會(huì)分離。視所用表面活性化合物而定,金屬性swnt(以及其他不需要的含碳材料)或半導(dǎo)性swnt(以及其他不需要的含碳材料)發(fā)生沉淀。不希望受理論束縛,假定如果酸性聚鎢酸鹽溶液為優(yōu)選用于獲得半導(dǎo)性swnt(例如上述聚芳基醚)的那些則這些溶液影響由金屬性swnt(及其他含碳材料)及表面活性劑形成的配合物,而由半導(dǎo)性swnt及表面活性劑形成的配合物保持基本不受影響。因此,密度明顯高于由半導(dǎo)性swnt及表面活性劑形成的配合物的”裸(naked)”金屬性swnt和/或與表面活性劑及其他不需要的含碳材料的變化的配合物發(fā)生沉淀,且此舉甚至不應(yīng)用任何密度梯度離心。反之亦然,當(dāng)優(yōu)選用于獲得金屬性swnt(例如上述聚(氧化烯)嵌段共聚物或至少一種芳基磺酸、至少一種醛及任選其他化合物的縮合產(chǎn)物)的那些用作表面活性劑時(shí),酸性聚鎢酸鹽溶液會(huì)影響由半導(dǎo)性swnt(及其他含碳材料)及表面活性劑形成的配合物,而由金屬性swnt及表面活性劑形成的配合物保持基本不受影響。因此,密度明顯高于由金屬性swnt及表面活性劑形成的配合物的”裸(naked)”半導(dǎo)性swnt和/或與表面活性劑及其他不需要的含碳材料的變化的配合物發(fā)生沉淀,且此舉甚至不應(yīng)用任何密度梯度離心。當(dāng)將聚鎢酸鹽/表面活性化合物溶液的ph值(本文中提及表面活性化合物僅為明確這還可為酸性或堿性的,且因此可影響ph值)調(diào)節(jié)至至少5,或優(yōu)選至少6,或甚至優(yōu)選至少7時(shí),此假設(shè)得以確定。在此情況下,未觀測(cè)到金屬性或半導(dǎo)性swnt沉淀。然而,半導(dǎo)性及金屬性swnt仍可在此較高ph值下通過應(yīng)用“經(jīng)典”密度梯度離心分離;在此情況下,聚鎢酸鹽僅充當(dāng)密度介質(zhì)。因此,在至少5、或優(yōu)選至少6、或甚至優(yōu)選至少7的ph值下使用聚鎢酸鹽/表面活性化合物溶液的密度梯度使半導(dǎo)性及金屬性swnt彼此分離以及與其他含碳材料(如果存在)分離。因此,優(yōu)選地,在聚鎢酸鹽/表面活性化合物溶液具有至少一個(gè)ph值在5以下,優(yōu)選為至多4,尤其為至多3的區(qū)(且當(dāng)然其限制條件為ph值并不通過含有待分離材料的組合物中和)的情況下,密度分離步驟選自離心、過濾(尤其加壓過濾)及沉積;且尤其選自離心;且在聚鎢酸鹽/表面活性化合物溶液的ph值為至少5,優(yōu)選為至少6,更優(yōu)選為至少7的情況下,密度分離步驟選自密度梯度離心。更優(yōu)選地,在聚鎢酸鹽溶液具有至少一個(gè)ph值為至多3,尤其為至多2.5的區(qū)的情況下,密度分離步驟選自離心、過濾(尤其加壓過濾)及沉積;且尤其選自離心;且在聚鎢酸鹽溶液的ph值為至少6,優(yōu)選為至少7,且為例如至多14或至多12的情況下,密度分離步驟選自密度梯度離心。在過濾中,密度分離介質(zhì),亦即聚鎢酸鹽溶液如液體過濾介質(zhì)般起作用。過濾優(yōu)選在與急驟層析(flashchromatograph)類似的壓力下進(jìn)行。出于實(shí)際原因,亦即為使聚鎢酸鹽溶液能夠如液體過濾介質(zhì)般起作用,溶液優(yōu)選例如用以下各物增稠:膠凝劑(亦稱為增稠劑(thickeningagent/thickener))(諸如天然增稠劑,例如瓊脂、角叉菜、黃蓍膠、阿拉伯膠、海藻酸鹽、果膠酸鹽、多糖、瓜爾膠粉、刺槐豆粉、淀粉、糊精、明膠或酪蛋白);改性天然物質(zhì),例如纖維素醚,諸如羧甲基纖維素,此外羥基乙基纖維素及羥基丙基纖維素及其類似物,或合成增稠劑,例如數(shù)均分子量為1×103至1×109的聚丙烯酸和/或聚丙烯酸酯、數(shù)均分子量為1×103至1×109的丙烯酰胺和/或甲基丙烯酰胺的均聚物或共聚物、及數(shù)均分子量為1×103至1×109的乙烯/馬來酸酐共聚物。沉積可例如通過使含有待分離材料的組合物與ph值在5以下,優(yōu)選在4以下,尤其在3以下的聚鎢酸鹽溶液接觸進(jìn)行,且形成沉積物。接觸可通過混合含有待分離材料的組合物及聚鎢酸鹽溶液或通過使含有待分離材料的組合物迭加于聚鎢酸鹽溶液進(jìn)行。在兩種ph值情形下(亦即聚鎢酸鹽溶液的ph值在5以下vs.ph值為至少5),不一定必需進(jìn)行離心如超離心;較低旋轉(zhuǎn)速度亦足夠。超離心當(dāng)然仍然為適合的方法。優(yōu)選地,在100至300000×g,優(yōu)選2000至50000×g,尤其5000至15000×g的平均加速度下進(jìn)行離心。離心時(shí)間視不同因子,諸如加速度、半導(dǎo)性swcnt待與其分離的組合物中的組分、聚鎢酸鹽溶液的ph值等而定,且可在諸如0.5至30h、或5至25h、或10至20h的寬范圍改變。最佳時(shí)間容易通過初始測(cè)試確定。如果聚鎢酸鹽溶液的ph值在2以下,則相當(dāng)短離心時(shí)間為有利的,因?yàn)榫坻u酸鹽,尤其spt可易在極低ph值下發(fā)生一定程度劣化。如果使用離心作為密度分離步驟,則優(yōu)選將一或多層聚鎢酸鹽溶液放置于離心管中。如果使用兩層或兩層以上,則這些層彼此上下堆疊放置。在使用兩層或兩層以上的情況下,各層具有不同密度,以使得其可形成密度梯度,且優(yōu)選以密度逐漸降低的次序放置,具有最高密度的層處于離心管的底部且具有最低密度的層處于離心管的頂部。在聚鎢酸鹽溶液具有或?qū)⒕哂兄辽?的ph值的情況下,使用兩層或兩層以上。優(yōu)選地,使用1、2、3、4或5層,尤其1、2、3或4層聚鎢酸鹽溶液,其限制條件為在聚鎢酸鹽溶液具有或?qū)⒕哂兄辽?的ph值的情況下,使用2、3、4或5層,尤其2、3或4層。如果使用僅一層聚鎢酸鹽溶液,則此層的密度優(yōu)選為1.05至1.3g/cm3,特別是1.1至1.2g/cm3。如果使用兩層或兩層以上,則這些層中的一個(gè)的密度優(yōu)選為1.05至1.3g/cm3,特別是為1.1至1.2g/cm3。適當(dāng)?shù)?,此層不處于底層,但為頂層或一個(gè)中間層。優(yōu)選地,如果使用兩層或兩層以上聚鎢酸鹽溶液,則底層及頂層的密度相差至少0.1g/cm3,優(yōu)選至少0.2g/cm3,且尤其至少0.5g/cm3,例如至少0.7g/cm3;底層適當(dāng)?shù)鼐哂凶罡呙芏惹翼攲幼畹?。為獲得較為多樣化的所需半導(dǎo)性swnt,亦即為實(shí)現(xiàn)分離成半導(dǎo)性swnt或金屬性swnt的不同子組,優(yōu)選使用ph值為至多4,優(yōu)選至多3,尤其至多2.5,例如1.5至4、或1.5至3、或1.8至2.5的聚鎢酸鹽溶液作為分離介質(zhì),且所施用的分離方法為使用至少2,例如2至5,優(yōu)選至少3,例如3至5層不同密度的密度梯度離心。或者,使用ph值為至多4,優(yōu)選至多3,尤其至多2.5,例如1.8至4、或1.8至3、或1.8至2.5的聚鎢酸鹽溶液作為分離介質(zhì),且所施用的分離方法為使用至少1層,例如1或2層的離心。分離富集有半導(dǎo)性swcnt的部分且經(jīng)歷使用至少2,例如2至5,優(yōu)選至少3,例如3至5層不同密度的密度梯度離心。不同層的密度適當(dāng)?shù)卦?.05至1.3g/cm3的范圍內(nèi),優(yōu)選為1.1至1.2g/cm3;層間的差異細(xì)微。同樣適用于獲得較為多樣化的所需金屬性swnt。本發(fā)明方法優(yōu)選如下進(jìn)行,其包含以下步驟:(i)使含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管及任選其他含碳材料的組合物分散于含有至少一種表面活性化合物的液體介質(zhì),優(yōu)選水性介質(zhì)中以獲得分散體;(ii)提供聚鎢酸鹽溶液;(iii)將步驟(i)中獲得的分散體放置于步驟(ii)中所提供的溶液上或溶液中;(iv)使步驟(iii)中所獲得的組合物經(jīng)歷密度分離步驟;(v-1)使富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的一個(gè)或多個(gè)部分與富集有其他含碳材料的一個(gè)或多個(gè)部分;尤其富集有金屬性單壁碳納米管的一個(gè)或多個(gè)部分及如果存在的話含有其他含碳材料的一個(gè)或多個(gè)部分分離;或(v-2)使富集有金屬性單壁碳納米管的一個(gè)或多個(gè)部分與富集有其他含碳材料的一個(gè)或多個(gè)部分;尤其富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的一個(gè)或多個(gè)部分及如果存在的話含有其他含碳材料的一個(gè)或多個(gè)部分分離;及(vi)如果需要的話用步驟(v)中所獲得的部分中的一個(gè)或多個(gè)重復(fù)步驟(i)至(iv)。上文評(píng)論對(duì)本發(fā)明方法不同方面的優(yōu)選實(shí)施方案的評(píng)論,如對(duì)以便亦在本文中應(yīng)用含有半導(dǎo)性和/或金屬性swcnt的組合物、對(duì)表面活性化合物、對(duì)聚鎢酸鹽及聚鎢酸鹽溶液、對(duì)密度分離步驟的具體形式等的評(píng)論也適用于此。步驟(i)的液體介質(zhì)優(yōu)選為水溶液,亦即水或水及至少一種水溶性有機(jī)溶劑的混合物。適合的有機(jī)溶劑為例如低級(jí)烷醇,諸如甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇;多元醇,諸如乙二醇、丙二醇、二乙二醇或三乙二醇;環(huán)狀醚,諸如四氫呋喃、1,3-二烷或1,4-二烷;酰胺,諸如二甲基甲酰胺及n-甲基吡咯烷酮;低級(jí)酮,諸如丙酮及乙基甲基酮;及二甲亞砜。其中,優(yōu)選上述烷醇。如果水性介質(zhì)含有至少一種水溶性有機(jī)溶劑,則水溶性有機(jī)溶劑優(yōu)選以水加有機(jī)溶劑的總重量計(jì)至多50重量%,優(yōu)選至多20重量%且尤其至多10重量%的總量存在。液體介質(zhì)優(yōu)選僅含有水作為溶劑,且無有機(jī)溶劑。在步驟(i)中,含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管的組合物,依固體碳物質(zhì)計(jì)算,優(yōu)選用量為以分散體的總重量計(jì)0.01至2重量%,尤其0.1至1重量%;即步驟(i)中所獲得的分散體依固體碳物質(zhì)計(jì)算含有以分散體的總重量計(jì)0.01至2重量%,尤其0.1至1重量%的量的含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管的組合物。至少一種表面活性化合物以以分散體的總重量計(jì)0.05至5重量%,更優(yōu)選1至5重量%,尤其1至3重量%的量用于步驟(i)中;即步驟(i)中所獲得的分散體含有至少一種以分散體的總重量計(jì)為0.05至5重量%,尤其1至5重量%的量的表面活性化合物。含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管及(任選)其他含碳材料的組合物可通過任何方式進(jìn)行分散,確保材料精細(xì)且均勻分布于分散體中,諸如超聲處理(超聲變幅桿、超聲浴、尖端聲處理及其類似方式)或有效機(jī)械攪拌或攪動(dòng),例如用ultra-(來自-werke有限公司.kg,germany)或(來自getzmann,germany)。可施用脈沖或連續(xù)處理。優(yōu)選為超聲處理。優(yōu)選地,步驟(i)包含提供含有半導(dǎo)性和/或金屬性單壁碳納米管及(任選)其他含碳材料、水及至少一種表面活性化合物的混合物及使混合物經(jīng)歷超聲處理。如果密度分離步驟(iv)為離心,則在步驟(ii)中,優(yōu)選將一或多層聚鎢酸鹽溶液放置于離心管中。如果密度分離步驟(iv)為密度梯度離心,則優(yōu)選將兩層或兩層以上聚鎢酸鹽溶液彼此上下堆疊放置。在后一種情況下,亦即在使用兩層或兩層以上的情況下,各層具有不同密度且優(yōu)選以密度逐漸降低的次序放置,具有最高密度的層處于離心管的底部且具有最低密度的層處于離心管的頂部。底層及頂層的密度優(yōu)選相差至少0.1g/cm3,更優(yōu)選至少0.2g/cm3,且尤其至少0.5g/cm3,例如至少0.7g/cm3。在步驟(iii)中,步驟(i)中所獲得的分散體放置于步驟(ii)中所提供的溶液上或溶液中。這通過常見方式,諸如用步驟(i)的分散體覆蓋步驟(ii)的溶液,例如用(微量)移液管或(微量)注射器或其類似方式實(shí)現(xiàn)。如果將步驟(i)的分散體放置于步驟(ii)中提供的溶液“中”,則這通常如下實(shí)現(xiàn):首先用步驟(i)的分散體覆蓋至少一部分步驟(ii)的溶液,然后用剩余部分步驟(ii)的溶液或僅用任選地含有表面活性化合物的水或用制備步驟(ii)的溶液用的溶劑覆蓋步驟(i)的分散體。如果密度分離步驟為沉積,則將步驟(i)的分散體放置于步驟(ii)中提供的溶液”中”可通過簡(jiǎn)單混合分散體及溶液來實(shí)現(xiàn)。在步驟(v-1)中,使富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的一個(gè)或多個(gè)部分與富集有其他含碳材料的一個(gè)或多個(gè)部分分離。合適測(cè)量視所施用的密度分離步驟(iv)而定。例如,密度梯度離心通常產(chǎn)生具有不同光學(xué)方面的可見光帶,其可通過例如用(微量)移液管或(微量)注射器或活塞梯度分離器或另一適合的方式小心移除單層來分離。此過程亦可自動(dòng)進(jìn)行。同樣適用于步驟(v-2)。如果離心在5以下,優(yōu)選4以下,尤其3以下的ph值下進(jìn)行且表面活性化合物為優(yōu)選用于獲得半導(dǎo)性單壁碳納米管的表面活性化合物,則富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的部分一般見于密度為1.05至1.3g/cm3的區(qū)域中,而另一含碳材料見于離心管的底部。這使富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的部分的分離比先前技術(shù)的密度梯度超離心方法容易得多。類似地,在步驟(v-2)中:如果離心在5以下,優(yōu)選4以下,尤其3以下的ph值下進(jìn)行且表面活性化合物為優(yōu)選用于獲得半導(dǎo)性單壁碳納米管的表面活性化合物,則富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的部分一般見于密度為1.05至1.3g/cm3的區(qū)域中,而另一含碳材料見于離心管的底部。這使富集有金屬性單壁碳納米管的部分的分離比先前技術(shù)的密度梯度超離心方法容易得多。如果需要的話,可使步驟(v-1)中所獲得的富集有半導(dǎo)性單壁碳納米管的部分或其他部分重新經(jīng)歷步驟(i)至(iv)以提高所需材料,尤其半導(dǎo)性swcnt的純度和/或產(chǎn)率。出于此目的,優(yōu)選首先使待重新經(jīng)歷步驟(i)至(iv)的部分不含溶劑、聚鎢酸鹽及表面活性劑。例如,含有半導(dǎo)性swcnt的部分用水稀釋且離心。半導(dǎo)性swcnt以固體形式濃縮于底部。因此,舍棄上清液,用任選含有表面活性劑的水洗滌固體,且與步驟(i)類似再分散。所有或所選步驟可重復(fù)多次。亦可進(jìn)行這些步驟以純化且分離所需半導(dǎo)性swcnt,而不將其再引入步驟(i)至(iv)中。類似地,可使步驟(v-2)中所獲得的富集有金屬性單壁碳納米管的部分或其他部分重新經(jīng)歷步驟(i)至(iv)以提高所需材料,尤其金屬性swcnt的純度和/或產(chǎn)率。出于此目的,優(yōu)選首先使待重新經(jīng)歷步驟(i)至(iv)的部分不含溶劑、聚鎢酸鹽及表面活性劑。例如,含有金屬性swcnt的部分用水稀釋且離心。金屬性swcnt以固體形式濃縮于底部。因此,舍棄上清液,用任選含有表面活性劑的水洗滌固體,且與步驟(i)類似再分散。亦可進(jìn)行這些步驟以純化且分離所需金屬性swcnt,而不將其再引入步驟(i)至(iv)中??杉兓栽摲椒ㄒ瞥木坻u酸鹽且重復(fù)使用。亦可以半連續(xù)法或連續(xù)法進(jìn)行整個(gè)方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及聚鎢酸鹽,尤其聚鎢酸鈉的用途,其用于分離半導(dǎo)性單壁碳納米管與金屬性單壁碳納米管。本發(fā)明亦涉及聚鎢酸鹽,尤其聚鎢酸鈉的用途,其用于使半導(dǎo)性單壁碳納米管與不需要的含碳材料,尤其金屬性單壁碳納米管分離。本發(fā)明亦涉及聚鎢酸鹽,尤其聚鎢酸鈉的用途,其用于使金屬性單壁碳納米管與不需要的含碳材料,尤其半導(dǎo)性單壁碳納米管分離。以上說明及優(yōu)選實(shí)施方案也適用于此。聚鎢酸鹽優(yōu)選與至少一種表面活性化合物組合使用。上文列出適合且優(yōu)選的表面活性化合物。此外,本發(fā)明涉及可通過本發(fā)明方法獲得的半導(dǎo)性單壁碳納米管。本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管具有尤其高的純度。其純度優(yōu)選為至少99重量%,更優(yōu)選至少99.1重量%,尤其至少99.1重量%。其優(yōu)選含有小于1重量%,更優(yōu)選小于0.9重量%且尤其小于0.8重量%的金屬性單壁碳納米管。本發(fā)明亦涉及本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管的用途,其用于電子設(shè)備、光學(xué)器件、光電子器件或能量?jī)?chǔ)存設(shè)備;尤其晶體管,尤其fet及tft(例如用于背板)、內(nèi)存裝置、傳感器、光探測(cè)器或太陽能電池。本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管尤其用于晶體管;尤其用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fets),尤其用于由單個(gè)cnt制成的fet(參見park,h.等人;naturenanotechnology2012,7,787-791)且用于由cnt網(wǎng)絡(luò)制成的fet(lau,p.h.等人;nanolett.2013,13,3864-3869)。為此,巨大發(fā)展前景在于例如有機(jī)電子器件,諸如顯示設(shè)備的背板以及儲(chǔ)存元件及集成光電子器件。另一重要應(yīng)用為光學(xué)器件;尤其發(fā)光二極管。有機(jī)發(fā)光二極管(oled)尤其作為制造平板視覺顯示單元的陰極射線管及液晶顯示器的替代方案受到關(guān)注。由于極緊湊設(shè)計(jì)及固有的低功率消耗,包含oled的裝置尤其適用于移動(dòng)應(yīng)用,例如適用于移動(dòng)電話、膝上型計(jì)算機(jī)等。本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管此外適用于內(nèi)存裝置、傳感器(例如化學(xué)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器)、光探測(cè)器、太陽能電池及薄膜晶體管(tft)。本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管可例如經(jīng)由旋涂、狹縫型涂覆、絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷、柔版印刷、凹版印刷、刮刀涂布、噴涂、壓延棒涂覆(drawdown-barcoating)、氣溶膠沉積及其類似方式涂覆。亦可經(jīng)由park,h.等人;naturenanotechnology2012,7,787-791中所述的離子交換技術(shù)將本發(fā)明的半導(dǎo)性單壁碳納米管放置于官能化基質(zhì)的特定位置上。通過此方法,可獲得單個(gè)放置的半導(dǎo)性單壁碳納米管陣列。場(chǎng)效應(yīng)晶體管一般包含具有至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)、源電極及漏電極的基質(zhì),以及絕緣層及至少一種半導(dǎo)體材料;在本發(fā)明的情況下,半導(dǎo)性swcnt。半導(dǎo)性swcnt原則上可用作n型半導(dǎo)體或p型半導(dǎo)體。其充當(dāng)n型半導(dǎo)體或p型半導(dǎo)體,尤其取決于所用晶體管(接觸材料、表面)及測(cè)量條件(真空、空氣)。本發(fā)明的半導(dǎo)性swcnt可例如用于制造集成電路(ic),對(duì)于其迄今為止使用通常的n通道m(xù)osfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。這些然后為cmos樣半導(dǎo)體單元,例如用于微處理器、微控制器、靜態(tài)ram及其他數(shù)字邏輯回路。其尤其適用于顯示器(特別是大表面積和/或柔性顯示器)、rfid標(biāo)簽、智能標(biāo)簽及傳感器。光學(xué)器件為例如電致發(fā)光配置。電致發(fā)光配置一般包含上電極、下電極(其中所述電極中的至少一個(gè)為透明的)、電致發(fā)光層及任選輔助層,其中電致發(fā)光配置包含至少一種半導(dǎo)體材料;在本發(fā)明的情況下為半導(dǎo)性swcnt。電致發(fā)光配置優(yōu)選呈有機(jī)發(fā)光二極管(oled)的形式。此外,本發(fā)明涉及可通過本發(fā)明方法獲得的金屬性單壁碳納米管。本發(fā)明的金屬性單壁碳納米管具有尤其高的純度。其純度優(yōu)選為至少99重量%,更優(yōu)選至少99.1重量%,尤其至少99.1重量%。其優(yōu)選含有小于1重量%,更優(yōu)選小于0.9重量%且尤其小于0.8重量%的半導(dǎo)性單壁碳納米管。本發(fā)明亦涉及本發(fā)明的金屬性單壁碳納米管例如以透明導(dǎo)電層、觸摸屏、rfid天線、互連裝置、傳感器(例如化學(xué)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器)、光探測(cè)器、太陽能電池、電池裝置、電容器裝置、催化劑及其類似物的形式作為或用于電導(dǎo)體的用途。使用聚鎢酸鹽溶液,尤其聚鎢酸鈉溶液作為分離介質(zhì)與使用dgu,尤其具有糖基梯度的dgu的先前技術(shù)方法相比更簡(jiǎn)單、較不冗長(zhǎng)且能量和/或時(shí)間消耗較小。使用聚鎢酸鹽不僅使復(fù)雜密度梯度的制備(其甚至在實(shí)際分離開始之前需要長(zhǎng)離心時(shí)間)多余,而且使超離心多余。聚鎢酸鹽分離介質(zhì)的多功能性允許解決不同分離問題的不同途徑,諸如選擇性分離僅一種swnt,例如僅半導(dǎo)性或僅金屬性swnt,或制備不同密度梯度,且因此選擇性分離不同swnt手性或其更為不同的子組?,F(xiàn)在通過以下圖式及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖圖1顯示實(shí)施例2.1中所獲得的淺藍(lán)色層的uv/vis/nir光譜(實(shí)線)??梢?,屬于金屬性swcnt的400與550nm之間的帶已消失;比較含有cnt起始材料于水中的分散體的原料的光譜(虛線),分散體含有以分散體的總重量計(jì)2重量%的pae1。圖2比較實(shí)施例2.2中所獲得的兩個(gè)淺藍(lán)色帶的uv/vis/nir光譜(實(shí)線)及實(shí)施例2.2中所獲得的淡紅色帶的光譜(虛線)。圖3比較實(shí)施例2.3的離心管的頂部所形成的片的uv/vis/nir光譜(虛線)與實(shí)施例2.1中所獲得的淺藍(lán)色層的光譜(實(shí)線)。可見,在兩光譜中,屬于金屬性swcnt的400與550nm之間的帶已消失。圖4顯示實(shí)施例2.5中所獲得的淺藍(lán)色層的uv/vis/nir光譜(虛線)。可見,屬于金屬性swcnt的400與550nm之間的帶已消失;比較含有cnt起始材料于水中的分散體的原料的光譜(實(shí)線),分散體含有以分散體的總重量計(jì)2重量%的pae1。圖5顯示實(shí)施例2.7中所獲得的淺紅棕色層的uv/vis/nir光譜。圖6顯示實(shí)施例3.1中制備的晶體管的輸入曲線。圖7顯示實(shí)施例3.1中制備的晶體管的輸出曲線。圖8顯示實(shí)施例3.2的工作fet的暗視野顯微圖片,具有swnt片通道、頂部金觸點(diǎn)及頂部離子液體選通(gating)。納米管片在右下角而非在通道中發(fā)生自身重迭。圖9顯示實(shí)施例3.2的晶體管的轉(zhuǎn)移曲線,通道長(zhǎng)度為50μm。圖10顯示實(shí)施例3.2的晶體管的輸出曲線,通道長(zhǎng)度為50μm。實(shí)施例1.制備聚芳基醚表面活性劑pae1及pae2在裝備有加熱及攪拌器的反應(yīng)器中裝入127g聚磷酸(特定具有85%p2o5內(nèi)含物)。將內(nèi)含物加熱至60-100℃。經(jīng)由1至3小時(shí)將1mol苯氧基乙醇添加至經(jīng)攪拌反應(yīng)混合物中。添加完成之后,再攪拌反應(yīng)混合物一小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物含有75重量%的苯氧基乙醇磷酸單酯(1mol苯氧基乙醇與1mol磷酸的酯)、5重量%的雙(苯氧基乙醇)磷酸酯(2mol苯氧基乙醇與1mol磷酸的酯)、1重量%的未反應(yīng)苯氧基乙醇及19重量%的未反應(yīng)磷酸。磷酸化的反應(yīng)產(chǎn)物未經(jīng)進(jìn)一步純化即可作為起始材料用于以下縮聚步驟。一般縮聚程序:在裝備有攪拌器及溫度控制器的耐腐蝕反應(yīng)器中以給定順序裝入表1中所列的起始材料:1.聚(氧化乙烯)單苯基醚(ph-peg),2.磷酰化苯氧基乙醇(phosphorylatedphenoxyethanol;ppe),3.十二烷酚,4.低聚甲醛或三烷,5.98%甲磺酸。酸的添加完成時(shí),將反應(yīng)混合物加熱至115-120℃。3小時(shí)之后,縮聚反應(yīng)結(jié)束,添加水。用naoh中和縮聚物pae2(僅此物質(zhì))至ph6-8。最終用水將產(chǎn)物的固含量調(diào)節(jié)至30%-35%。表11)含有75重量%的苯氧基乙醇磷酸單酯、5重量%的雙(苯氧基乙醇)磷酸酯、1重量%的苯氧基乙醇及19重量%的磷酸。2聚合物的分子量通過使用如下所述凝膠滲透色譜法(gelpermeationchromatographymethod;gpc)來確定:柱組合:oh-paksb-g、oh-paksb804hq及oh-paksb802.5hq,shodex,japan;洗脫劑:80體積%的hco2nh4水溶液(0.05mol/l)及20體積%的乙腈;注射體積100μl;流動(dòng)速率0.5ml/min。分子量校準(zhǔn)由用于uv檢測(cè)器的聚(苯乙烯磺酸鹽)標(biāo)準(zhǔn)物及用于ri檢測(cè)器的聚(氧化乙烯)標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行。兩種標(biāo)準(zhǔn)物購自psspolymerstandardsservice,germany。為確定聚合物的分子量,使用基于uv檢測(cè)(254nm)的結(jié)果,因?yàn)閡v檢測(cè)器僅對(duì)芳族化合物有反應(yīng)且忽略原本可能使分子量結(jié)果錯(cuò)誤的無機(jī)雜質(zhì)。在各情況下分散度為1.3。2.分離實(shí)施例起始碳納米管材料為來自nanointegris的hipco(高壓一氧化碳轉(zhuǎn)化)材料(swnts-raw批號(hào)r1-912)。實(shí)施例2.1在冰冷卻下在永久性尖端聲(tipsonication)處理(dr.hielscherup200s;尖端:s2;振幅:195μm,浸沒深度:約2cm)下使cnt原料分散于含有來自實(shí)施例1的pae1作為表面活性化合物的去離子水中1h,所獲得的分散體含有以分散體的總重量計(jì)0.5重量%的cnt原料及2重量%的pae。制備含有不同濃度的聚鎢酸鈉(spt)(參見以下表2)及2重量%的pae1(以溶液的總重量計(jì))且因此具有不同密度的四種溶液:表2spt濃度[重量%]溶液的ph值溶液的密度[g/cm3]212.41.20342.41.37432.31.51642.32.04將不同spt溶液以密度逐漸降低的順序(0.5ml64%spt溶液、1.2ml43%spt溶液、1.6ml34%spt溶液及0.7ml21%spt溶液)以0.5與1.6ml之間的層彼此上下堆疊放置于約6cm×1cm(6ml)的離心管中,且在spt層頂部注射0.5mlcnt分散體。在beckmannultima-xl超離心機(jī)中在10,000×g下離心18h。在離心之后,首先視覺上分析各管。所有管在管的頂部區(qū)域顯示淺藍(lán)色層、無任何特定顏色(spt溶液的顏色)的中間區(qū)域及管底部的暗色層。從管中分別提取頂部淺藍(lán)色層、中間層及底部暗色層。為進(jìn)行分析,所提取的淺藍(lán)色部分必須不含吸收光的剩余spt內(nèi)含物,因此會(huì)干擾納米管轉(zhuǎn)變,且亦通過干燥時(shí)成為絕緣體來抑制晶體管測(cè)量。為移除spt,將淺藍(lán)色部分(約0.5ml)裝載于離心管上。然后用4ml去離子水填充管。在250.000×g下進(jìn)行離心運(yùn)行4h以迫使納米管朝向離心管的底部。在運(yùn)行之后,使用移液管提取上清液。留下聚結(jié)于管底部的納米管和約0.1ml液相。離心管又用水填充,以確保納米管再分散并且剩余spt在整個(gè)管體積上發(fā)生混合。以總計(jì)4個(gè)離心步驟重復(fù)這些步驟。然后用含有2%膽酸鈉水合物(用于納米管分散體的熟知表面活性劑)的水將管再填充至體積為0.5ml。使用總計(jì)6個(gè)離心管,所有均具有相同參數(shù)。將6個(gè)管的內(nèi)含物傳送至小瓶中且尖端聲處理15分鐘以使納米管再分散。藍(lán)色部分的分析結(jié)果/uv-vis-nir:通過用uv/vis/nir光譜儀(perkinelmeruv/vis/nirspectrometer750)記錄單個(gè)化swcnt的吸收光譜根據(jù)swcnt的電子性能(亦即半導(dǎo)性及金屬性類型)表征swcnt??色@得的波長(zhǎng)范圍達(dá)200-3000nm且因此能夠覆蓋單個(gè)化hipcoswcnt(400-1400nm)的特征吸收峰。所有樣品針對(duì)參考樣品進(jìn)行背景校正,其同時(shí)進(jìn)行測(cè)量且于水中含有2%膽酸鈉水合物(所用表面活性劑)。所列舉的實(shí)驗(yàn)的所有光譜示于圖1中。為記錄樣品及參考物的光譜,將其填充于0.5ml比色杯中且放置于光譜儀光束線中。測(cè)量范圍設(shè)定為200nm至1400nm以覆蓋納米管的所有轉(zhuǎn)變。如圖1所示,基本不存在金屬性swnt(這些金屬性swnt具有400-550nm的典型吸收帶)。因此,淺藍(lán)色層含有實(shí)際上僅半導(dǎo)性swnt??偠灾?,淺藍(lán)色層經(jīng)鑒別含有純度為99.2%的經(jīng)分離半導(dǎo)性swcnt。約2g/cm3的密度區(qū)域中的暗色底層經(jīng)鑒別含有剩余cnt材料,包括金屬性swcnt。中間層基本不含任何cnt材料。實(shí)施例2.2為證明實(shí)施例2.1的淺藍(lán)色層實(shí)際上由半導(dǎo)性swnt組成,使此淺藍(lán)色層不含spt及表面活性劑且再分散于如實(shí)施例2.1中所述的2%膽酸鈉水合物溶液中,然后在ph7下使用含有2%膽酸鈉水合物的梯度(50重量%/40重量%/27.5重量%/22.5重量%于h2o中的nyodenz)經(jīng)歷“標(biāo)準(zhǔn)”密度梯度超離心;參見表3。表3nycodenz濃度[重量%]溶液的ph值溶液的密度[g/cm3]22.571.1427.571.184071.275071.35在25,000×g下進(jìn)行離心18h。離心產(chǎn)生2個(gè)淺藍(lán)色帶,用uv/vis/nir分析。將相同處理施用于實(shí)施例2.1的底層。離心產(chǎn)生多個(gè)帶,其中淡紅色帶最大。分離此淡紅色帶且用uv/vis/nir分析。如圖2所示,兩個(gè)淺藍(lán)色帶的光譜基本與實(shí)施例2.1的淺藍(lán)色層的光譜對(duì)應(yīng)。因此,實(shí)施例2.1的淺藍(lán)色層實(shí)際上主要由半導(dǎo)性swnt組成。相比之下,淡紅色帶的光譜顯示400-550nm范圍內(nèi)的吸收帶,其意謂淡紅色帶(且因此即實(shí)施例2.1的大部分底層)主要由金屬性swnt(加其他含碳材料)組成。此情況證明實(shí)施例2.1的簡(jiǎn)化分離方法產(chǎn)生基本上由半導(dǎo)性swnt組成的頂層,其基本不含金屬性swnt,而后者濃縮于底層中。實(shí)施例2.3與實(shí)施例2.1類似進(jìn)行分離,然而應(yīng)用使用至多30ml的較大離心管,僅使用兩層spt(6ml64重量%spt溶液;9ml43重量%spt溶液),且使用15mlswnt分散體離心72h。在此情況下,除在離心管頂部區(qū)中形成淺藍(lán)色層以外,暗色獨(dú)立swnt片形成于管表面上。為進(jìn)行分析,將較小部分的片放置于小瓶中的150ml去離子水中且僅在幾天之后提取以除去剩余spt。然后將各部分儲(chǔ)存于10ml去離子水中以進(jìn)行進(jìn)一步分析。然后收集來自一部分片的數(shù)據(jù)。將片自其10ml水浴用移液管小心提取,然后放置于石英玻璃上,石英玻璃本身放置于加熱板上,但仍自由浮動(dòng)于約1ml水中。然后手動(dòng)展開片且小心弄平。將加熱板加熱至90℃,因此移除水且使片平鋪于石英的表面上。然后使片經(jīng)歷uv/vis/nir分析。自光譜手動(dòng)減去參比(空白石英)。光譜示于圖3中;此結(jié)果顯示片由半導(dǎo)性swnt構(gòu)成。此外,記錄拉曼光譜,其清晰確定片由半導(dǎo)性swnt構(gòu)成。實(shí)施例2.4與實(shí)施例2.1類似進(jìn)行分離,然而忽略含有43%spt的層且用naoh水溶液中和spt/pae1溶液至ph7,之后裝載于離心管中。在與使用nycodenz梯度的先前技術(shù)分離類似期望swcnt關(guān)于其密度進(jìn)行分類的地方離心產(chǎn)生多個(gè)帶。最高層為淺藍(lán)色;該層之下為橙色。實(shí)施例2.5類似于實(shí)施例2.1進(jìn)行分離。然而,僅使用一個(gè)spt層(25重量%的spt)且pae2替代pae1用作表面活性劑。用hcl將spt/pae2溶液設(shè)定為ph1.9。在離心之后,如在實(shí)施例2.1中,所有管含有管頂部區(qū)域的淺藍(lán)色層、無任何特定顏色(spt溶液的顏色)的中間區(qū)域及管底部的暗色層。淺藍(lán)色部分與實(shí)施例2.1類似純化且經(jīng)由uv/vis/nir分析。如圖4所示,基本不存在金屬性swnt。因此,淺藍(lán)色層含有實(shí)際上僅半導(dǎo)性swnt。實(shí)施例2.6類似于實(shí)施例2.5進(jìn)行分離。然而,替代表面活性劑pae2,使用來自basfse,germany的nn9401,一種2-萘基磺酸和甲醛的縮合產(chǎn)物,且用hcl將spt/tamol溶液設(shè)定為ph1.5。此處,在離心之后,管含有管頂部區(qū)域的淺紅棕色層、無任何特定顏色(spt溶液的顏色)的中間區(qū)域及管底部的暗色層。淺紅棕色部分與實(shí)施例2.1類似進(jìn)行純化且用uv/vis/nir分析。光譜證明此部分明顯耗盡半導(dǎo)性swnt且基本含有金屬性swnt。實(shí)施例2.7類似于實(shí)施例2.6進(jìn)行分離。然而,替代表面活性劑nn9401,使用來自zschimmer&schwarz,germany的n1055,一種聚芳基磺酸酯。此處,在離心之后,管含有管頂部區(qū)域中的淺紅色層、無任何特定顏色(spt溶液的顏色)的中間區(qū)域及管底部的暗色層。淺紅色部分與實(shí)施例2.1類似進(jìn)行純化且經(jīng)由uv/vis/nir分析。如圖5所示,此部分基本含有金屬性swnt。3.應(yīng)用實(shí)施例3.1具有來自實(shí)施例2.1的半導(dǎo)性swnt的晶體管晶體管測(cè)量提供半導(dǎo)性swcnt與金屬性swcnt分離的性能分析的簡(jiǎn)單方法。對(duì)于純半導(dǎo)性樣品,典型地觀測(cè)到高開/關(guān)比。相反,金屬性雜質(zhì)通過產(chǎn)生短路限制開/關(guān)比率,其導(dǎo)致在源電極與漏電極之間流動(dòng)的穩(wěn)定電流;因此降低開/關(guān)比率。將納米管滴涂于si/sio2或si/al2o3晶片上為進(jìn)行測(cè)試,由簡(jiǎn)并摻雜si與絕緣體(sio2或al2o3)組成的晶片通過經(jīng)由遮蔽罩將金觸點(diǎn)氣化于對(duì)應(yīng)介電質(zhì)表面上而裝備有金觸點(diǎn)。使用遮蔽罩產(chǎn)生多個(gè)長(zhǎng)度及寬度相同的可能的通道,以能夠?qū)崿F(xiàn)可容易進(jìn)行比較的多個(gè)可能的通道。將所生產(chǎn)的晶片切割成2×2cm片段。滴涂表示在此情形下,使用1ml具有針的注射器(braun4657519)將單滴所提取的swnt帶水溶液(來自實(shí)施例2.1)沉積于si晶片上的方法。為此,將晶片放置于加熱板上且加熱至約70℃,因此使單滴的水緩慢蒸發(fā)(在約5min內(nèi))。在各滴落及干燥步驟之后,將晶片浸漬于去離子水中以消除殘余表面活性劑及spt粒子。此外將晶片浸漬于具有去離子水的燒杯中且通過將一片干燥紙接近表面放置而小心地使水離開表面來進(jìn)行干燥。在以下步驟中,將晶片放置回加熱板上以完全移除剩余痕量水。在0.2ml已以逐滴方式沉積之后獲得滲濾網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于所有實(shí)驗(yàn),使兩個(gè)相對(duì)金觸點(diǎn)(通道寬度:100μm,通道長(zhǎng)度:200μm)作為源極及漏極接觸。si/sio2或si/al2o3晶片的si側(cè)作為柵電極接觸。源極與漏極之間的電壓為-1v且通道與柵極之間的電壓在+8v與-8v之間變化。確定遷移率為1cm2/vs且發(fā)現(xiàn)開/關(guān)比率為5e4(參見圖6及7)。特征晶體管曲線示于圖6及圖7中。這些結(jié)果確定來自實(shí)施例2.1的半導(dǎo)性swnt的高度富集的且適用作晶體管應(yīng)用中的活性材料。3.2來自實(shí)施例2.2的具有半導(dǎo)性swnt的晶體管實(shí)施例3.1的其上具有片的石英基質(zhì)亦用于此實(shí)驗(yàn)。如圖8中所示將金觸點(diǎn)放置于片的頂部。經(jīng)由遮蔽罩將50nm厚金觸點(diǎn)蒸發(fā)于swcnt膜上以產(chǎn)生長(zhǎng)為50μm寬為1000μm的通道。將液體柵極材料直接放置于通道上從而部分重疊金屬觸點(diǎn)(圖8)。圖9及10顯示源極與漏極之間的不同施加電壓的轉(zhuǎn)移及輸出曲線。自輸出曲線可見對(duì)于較高vgs在較高vds下漏極電流id飽和。此可屬于由于頂柵極頂接觸幾何結(jié)構(gòu)所致的接觸電阻的寄生效應(yīng)。此晶體管使用vds=-1v測(cè)量的整體最好性能為12.6cm2/vs的遷移率及10e3的開/關(guān)比率。當(dāng)前第1頁12
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