琼脂糖凝胶电泳 [琼脂糖凝胶电泳法分离金属性和半导体性单壁碳纳米管].docx

Word文档下载后（可任意编辑） 琼脂糖凝胶电泳 [琼脂糖凝胶电泳法分离金属性和半导体性单壁碳纳米管] 　　摘 要 琼脂糖凝胶电泳〔AGE〕是实现金属性单壁碳纳米管〔m-SWCNTs〕和半导体性单壁碳纳米管〔s-SWCNTs〕低本钱、规模化分别的有效技术之一本讨论利用琼脂糖凝胶电泳分别单壁碳纳米管通过紫外-可见-近红外吸收光谱和拉曼光谱对色谱带进行分段表征，发觉电泳中迁移的最快的部分m-SWCNTs含量最高考察了琼脂糖的浓度对SWCNTs中m-SWCNTs分别的影响结果说明： 高的琼脂糖浓度有利于m-SWCNTs的富集，可以通过扩大电荷密度带来的迁移速率的差异来使SWCNTs中的m-SWCNTs得到更有效的分别 　　关键词 单壁碳纳米管；琼脂糖凝胶电泳；紫外-可见-近红外吸收光谱；拉曼光谱　　1 引 言　　单壁碳纳米管〔Single-walled carbon nanotubes， SWCNTs〕具有独特的结构和优异的电学、力学和热力学性能，在电子器件、碳纳米管增添复合材料、生物医学和军事等领域有着宽阔的应用前景[1～3]但是，现有的制备手段得到的SWCNTs几乎都是其金属性单壁碳纳米管〔Metallic single-walled carbon nanotubes， m-SWCNTs〕和半导体性单壁碳纳米管〔Semiconducting single-walled carbon nanotubes， s-SWCNTs〕的混合物，这在肯定程度上限制了SWCNT基于其单一电学性质的应用。

例如， 纳米电路的导线需要m-SWCNT [4]，而纳米级的场效应晶体管则需要s-SWCNT，m-SWCNT的存在会阻碍电子转换效应，从而使整个FET的性能降低[5]因此分别出具有单一性能的SWCNTs具有重要意义目前已有分别技术包括：等离子体化学气相沉积法[6]、沟通电泳分别法[7]、超高速离心法[8]选择性破坏法[9]和生物法[10]等但这些技术普遍存在本钱高、耗时和制备量小等缺点　　Tanaka等采纳琼脂糖凝胶电泳法〔AGE〕实现了对m-SWCNTs和s-SWCNTs的分别[11～14]该方法简洁、本钱低，且有望实现规模化，可同时获得m-SWCNTs和s-SWCNTs，但是分别纯度不佳　　AGE技术对SWCNTs的分别特别依靠于分散剂的种类以及凝胶体系的选择十二烷基硫酸钠〔SDS〕分散的SWCNTs表现出极好的分别结果，这是由于SDS分散的s-SWCNTs外表吸附了较少的SDS分子，与琼脂糖之间具有较大的亲和力；而m-SWCNTs吸附的SDS分子相对较多，与琼脂糖的作用力相对较弱因此在电场力作用下，外表带有大量负电荷的m-SWCNTs很简单摆脱琼脂糖凝胶的束缚而发生迁移，从而实现m-SWCNTs和s-SWCNTs的分别。

本讨论考察了影响分别纯度的若干因素结果说明，加入无机盐对m-SWCNTs和s-SWCNTs外表吸附性质影响很大[15]，而且不同种类的琼脂糖凝胶也会对m-SWCNTs和s-SWCNTs的分别产生相应的影响凝胶强度为2500 g/cm2 〔1.5%〕的琼脂糖分别m-SWCNTs的纯度最高[16]在此基础上，本讨论选用分别效率较高的高凝胶强度电泳特制琼脂糖〔Nacalai. tesque，Agarose〕，考察了不同浓度的琼脂糖对SDS-SWCNTs分别的影响　　2 试验部分 第 3 页 共 3 页。