[发明专利]单壁碳质毫微管有助于其溶剂化的化学衍生化以及经衍生化毫微管的用途

权利要求书

1.单壁碳质毫微管，它用与该毫微管侧壁的碳原子共价键合的取代基进行过衍生化。

2.如权利要求1所述的单壁碳质毫微管，其特征在于取代基选自氟、烷基和苯基。

3.如权利要求1所述的单壁碳质毫微管，其特征在于氟共价键合在该毫微管的侧壁上，所述毫微管具有高电阻。

4.用于对碳质毫微管进行衍生化的方法，该方法包括使碳质毫微管与氟气反应。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于氟气不含HF。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述反应温度低于500℃，较好是低于400℃。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于氟与单壁碳质毫微管反应，产物是具有氟共价键合于其上的多壁碳质毫微管。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于反应的温度至少为500℃。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于反应产物是具有氟共价键合在该毫微管侧壁上的单壁碳质毫微管。

10.一种用于制备单壁碳质毫微管的方法，所述单壁碳质毫微管在其侧壁上带有取代基，该方法包括：

a)使单壁碳质毫微管与氟气反应；

b)回收氟衍生化的碳质毫微管；

c)将氟衍生化的碳质毫微管与亲核体反应；

d)回收具有与该毫微管侧壁的碳原子共价键合的取代基的单壁碳质毫微管。

11.一种对单壁毫微管(SWNT)溶剂化的方法，该方法包括：

a)氟化多个SWNT；

b)将所述多个氟化的SWNT在溶剂中进行声处理。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述溶剂是醇。

13.一种对单壁毫微管侧壁进行衍生化的方法，该方法包括：

a)对SWNT进行氟化；

b)将氟化的SWNT分散在溶剂中；

c)使分散的SWNT与亲核体反应。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于亲核体是有机金属化合物。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述有机金属化合物是取代或未取代的碱金属的烷基或芳基化合物，所述化合物具有1-20个碳原子。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于碱金属是钠或锂。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于该方法还包括在与亲核体反应之后从SWNT中除去残留的氟和其它碱金属或碱土金属。

18.用于催化制备单壁碳质毫微管组的单壁毫微管阵列，包含多个单壁碳质毫微管以基本上平行的构型组装，所述毫微管具有近似相等的长度，每个毫微管具有至少一个自由端，其中在每个所述单壁碳质毫微管的侧壁上有一定量物理吸附或共价键合的过渡金属催化剂前体部分，其数量足以提供活性催化剂金属原子簇，在促进金属原子产生和所述金属原子迁移到所述单壁碳质毫微管自由端的条件下生长单壁碳质毫微管。