喀山联邦大学 学分:喀山联邦大学 碳纳米管是1D纳米结构的一个家族，因其优异的机械、光学和导电性能而具有众多已验证的应用
然而，碳纳米管的应用受到原材料混合物中存在的具有各种结构的物质的阻碍，这掩盖了单个物质的独特性质
分离碳纳米管的方法有很多种，但很难扩大规模，主要是因为所用试剂的成本很高
值得注意的是，这些方法中的大多数最初是为蛋白质的分选而开发的，只是最近才被用于分离碳纳米管
在本文中，作者提出了一种新的、成本有效的分离方法，适用于碳纳米管的工业规模加工
分离的方法是基于碳纳米管的表面活性剂溶液通过一个装有化学改性棉絮的柱子
一种现有的分离方法，称为选择性凝胶渗透，本质上是一种基本的柱色谱法
也就是说，碳纳米管表面活性剂溶液通过一个柱，填充有琼脂糖和/或葡聚糖的珠状凝胶，商品名为琼脂糖凝胶和琼脂糖凝胶
琼脂糖和葡聚糖都是由葡萄糖或类似葡萄糖的结构单元制成的多糖
纤维素是由相同结构单元组成的天然多糖
这就是为什么研究小组决定尝试这种材料作为选择性渗透的色谱柱填料
棉花是天然纤维素，由于纤维结构而具有高表面积
合著者帖木儿·哈米杜林博士
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艾拉特·迪米耶夫小组(喀山联邦大学高级碳纳米材料实验室)的一名学生首次尝试了在当地药店购买的天然棉花
尽管分类效率很低，但还是有一些注册分离，我
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棉花用作填料
受这一结果的启发，艾拉特·迪米耶夫决定对棉花进行化学改性，以改变其表面的化学性质
结果甚至比预期的还要高:这使得第一次试验的分离效率更高
该小组又花了一年半的时间来微调棉花的化学改性，以及表面活性剂在分散和洗脱溶液中的比例
改性棉絮的使用使得输卵管碳纳米管达到了前所未有的分离水平
此外，改性棉絮比目前用于选择性凝胶渗透分离方法的琼脂糖和葡聚糖基水凝胶便宜约200倍
该方法的可扩展性仅受分离柱直径的限制
小组组长艾拉特·迪米耶夫博士对这项工作作出了主要贡献
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学生Timur Khamidullin和博士后Shamil Galyaltdinov和Artur Khannanov
在原料混合物中，不同结构和性质的碳纳米管相互掩盖对方的价值
分离碳纳米管的工业需求将在未来几年出现并增长
具有金属型导电性的碳纳米管可用于柔性透明导电膜，甚至有可能替代布线中的金属
由于半导体碳纳米管在红外区具有独特的发射特性，因此可以用作晶体管以及成像和靶向给药平台
因此，分离碳纳米管生产混合物的有效方法将把碳纳米管的应用提高到一个新的科技水平
此外，现成的分离纳米管的可用性将刺激对其应用新方向的探索
未来工作的主要领域是通过微调分离工艺参数和改性棉絮的结构来进一步提高分离效率
改性棉毛的最佳结构及其生产条件仍未完全了解；这个问题需要彻底解决
实现这一目标后，该过程应扩大到工业规模，并应测试具有各种导电类型的分离纳米管的实际解决方案
该论文已在网上发布，并将于2021年6月出版
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