纳米碳管的分离方法.pdf

本发明的纳米碳管的分离方法，依序包括有下列步骤：a.将缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管置于化学溶剂当中；b.利用超声波震荡纳米碳管；c.进行磁化处理；d.进行萃取；e.进行离心处理；f.磁化处理；g.萃取。本发明是以最为经济、有效的方法确实将纳米碳管从原本量产后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管，使纳米碳管更容易植入有机或无机材质当中成为新复合材料，以应用于一般材料、建筑、航天、3C产品及其他相关产业。

1、  一种纳米碳管的分离方法，其特征在于：是利用超声波震荡加上磁化、离心处理的步骤将纳米碳管从原本缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管分离成为单一、独立或分离的纳米碳管架构。

2、  一种纳米碳管的分离方法，其特征在于：依序包括有下列步骤：
a·将缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管置于化学溶剂当中；
b·利用超声波震荡纳米碳管；
c·进行磁化处理；
d·进行萃取；
e·进行离心处理；
f·磁化处理；
g·萃取。

3、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：其中是可重复进行一连串的超声波震荡、磁化、萃取、离心处理、磁化、萃取的步骤。

4、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：该化学溶剂是为PH值5～9的有机溶剂。

5、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：其中利用超声波震荡纳米碳管步骤是以频率20KHZ～1MHZ的超声波，采用隔水方式对容器当中的纳米碳管进行每一次2～24小时的超声波震荡处理。

6、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：其中磁化处理步骤是以磁场强度100～50000高斯的磁力对纳米碳管进行每一次2～24小时的磁化处理。

7、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：其中离心处理步骤是以相当于1～10倍地心引力的离心力，以每分钟1000～5000转的速度，对纳米碳管进行每一次2～24小时的离心处理。

8、  如权利要求2所述的纳米碳管的分离方法，其特征在于：其中所有步骤是在摄氏10～80度的温度条件下进行。

纳米碳管的分离方法
【技术领域】
本发明是有关一种分离萃取技术，旨在提供一种可将量产后原本缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管的方法以及相关步骤流程。
【背景技术】
一般纳米碳管的单纯架构如图1所示，图1为具有纳米级直径与长宽高比例的单一条纳米碳管11架构，单一纳米碳管的内径可从0.4nm～数25nm，碳管外径则由1nm～数百nm，长度则由数微米至数十微米间，可由单层或多层的石墨层卷曲形成中空管柱状结构；由于纳米碳管不论是在物理性、化学性或材料特性上均有着显着非凡的表现，加上具有重量轻、高强度、高韧性、可挠曲性、高表面积、高热传导性、导电度特异等多重的特殊性质，因此衍生了许多新的应用，俨然已成为本世纪的关键材料之一。
纳米碳管的特性决定于石墨层的宽度与卷曲的方向，不同的卷曲方向可以表现出碳管金属、半金属、半导体等特性，依碳管卷曲方向的不同，纳米碳管的微结构对其本身的物理性、化学性与应用上有极大的影响，因此不同的合成方法与合成条件将会产生不同微结构的纳米碳管；加上，纳米碳管有极佳的抗拉、抗挠曲、高韧性等物理及材料特性，若将其导入高分子制做成具特殊功能性的复合材料并应用于一般材料、建筑、航天、3C产品及其他相关产业等，将可强化其原本材料的特性及延长其使用的寿命。
然而，目前大量制造高纯度及高均匀性纳米碳管仍具相当难度，一般实验采用电弧放电及金属粒子触媒制造单层及多层纳米碳管，其制造后的产品为由数条单一、独立或分离的纳米碳管11，相互缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，如图2所示，但由于纳米碳管的溶解性差，而妨碍了纳米碳管材料的产业应用。
以致于，目前纳米碳管的产业应用性仍受限制，纳米碳管未来是否能成功的应用在一般材料、建筑、航天、3C产品及其他相关产业，除了可以仰仗经济且纯度高、品质稳定的制造合成方法发展之外，若能朝向如何有效的将量产制造后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管分离成为单一、独立或分离的纳米碳管的方向发展，将更有效而且快速解决纳米碳管在产业应用性上的限制。
【发明内容】
有鉴于此，本发明的目的即在提供一种纳米碳管的分离方法，可将纳米碳管从原本量产后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管，以获得高纯度及高均匀性的纳米碳管，使纳米碳管更容易植入有机或无机材质当中成为新复合材料，有效解决目前纳米碳管在产业应用性上所面临的难题。
本发明的纳米碳管的分离方法，依序包括有下列步骤：
a·将缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管置于化学溶剂当中；
b·利用超声波震荡纳米碳管；
c·进行磁化处理；
d·进行萃取；
e·进行离心处理；
f·磁化处理；
g·萃取。
于实施时，是先将纳米碳管置于化学溶剂当中，再至少经过一次一连串的超声波震荡、磁化、萃取、离心处理、磁化、萃取的步骤流程，即可在自缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管当中分离出高纯度单一、独立或分离的纳米碳管。
本发明的纳米碳管的分离方法，是以最为经济、有效的方法确实将纳米碳管从原本量产后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管，使纳米碳管更容易植入有机或无机材质当中成为新复合材料，以应用于一般材料、建筑、航天、3C产品及其他相关产业。
【附图说明】
图1为单一、独立或分离的纳米碳管架构示意图。
图2为缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管架构示意图。
图3为本发明的分离步骤流程图。
【具体实施方式】
为能清楚本发明的主要技术内容，以及实施方式，兹配合图式说明如下：
参见图1、2，本发明的纳米碳管分离方法，主要利用超声波震荡加上磁化、离心处理等步骤将纳米碳管从原本量产后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管10，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管11，藉以获得高纯度及高均匀性的纳米碳管，使纳米碳管更容易植入有机或无机材质当中成为新复合材料，有效解决目前纳米碳管在产业应用性上所面临的难题。
其中，整个分离方法的流程如图3所示，是依序包括有下列步骤：
a·首先将缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管10置于化学溶剂当中，其化学溶剂是可以为PH值5～9的有机溶剂。
b·利用超声波震荡纳米碳管，是以频率20KHZ～1MHZ的超声波，采用隔水方式对容器当中的纳米碳管进行每一次2～24小时的超声波震荡处理。
c·进行磁化处理，以磁场强度100～50000高斯的磁力对纳米碳管进行每一次2～24小时的磁化处理：
d·进行萃取。
e·进行离心处理，是以相当于1～10倍地心引力的离心力，而RPM为1000～5000(即每分钟1000～5000转)，封纳米碳管进行每一次2～24小时的离心处理；
f·磁化处理，以磁场强度100～50000高斯的磁力对纳米碳管进行每一次2～24小时的磁化处理：；
g·萃取，以分离出高纯度的纳米碳管。
在具体实施时，上述所有步骤是可以在摄氏10～80度的温度条件下进行，而且可以重复进行一连串的超声波震荡、磁化、萃取、离心处理、磁化、萃取的步骤流程，藉以分离出大量高纯度的纳米碳管，以最为经济、有效的方法确实将纳米碳管从原本量产后缠绕、纠结或粘贴成团状或束状的纳米碳管，分离成为单一、独立或分离的纳米碳管，使纳米碳管更容易植入有机或无机材质当中成为新复合材料，以应用于一般材料、建筑、航天、3C产品及其他相关产业。
如上所述，本发明提供一较佳可行的纳米碳管分离技术，但，以上的实施例说明及附图所示，仅是本发明较佳实施例，并非以此局限本发明的保护范围，举凡与本发明的构造、装置、特征等近似、雷同的，均应属本发明的保护范围之内。