碳納米管(CNT)是一類具有廣泛應用的一維納米結構，具有優異的力學、光學和導電性能。

分離碳納米管的方法多種多樣，但由于所用試劑的成本較高，難以擴大規模。值得注意的是，這些方法大多最初是為蛋白質分選而開發的，直到最近才被用于分離CNTs。

在本文中，作者提出了一種新的、經濟有效的分離方法，適用于工業規模的碳納米管處理。分離的方法是將碳納米管表面活性劑溶液通過填充化學改性棉毛的柱。

該項目于2017年啟動，當時YTC代表團訪問了喀山聯邦大學。在會談中，YTC建議KFU參與開發將單壁碳納米管(SWCNTs)分離成金屬和半導體樣品的有效方法。這是在Tuball管上完成的，因為它們是目前工業上唯一可用的管。

現有的分離方法之一，稱為選擇性凝膠滲透，其本質是一種基本的柱層析。也就是說，CNTs表面活性劑溶液通過柱，柱中填充瓊脂糖和/或葡聚糖珠狀凝膠。瓊脂糖和葡聚糖都是由葡萄糖或類似葡萄糖的構建單元制成的多糖。纖維素是由相同的結構單元組成的天然多糖。

這就是為什么該團隊決定嘗試將這種材料作為選擇性滲透的柱填料。棉花是天然纖維素，由于纖維結構，具有很高的表面積。研究人員首次嘗試用在當地藥房購買的天然棉纖維。

盡管分選效率低，但仍有一些注冊的分選，即棉花作為柱填料。受到這個結果的啟發，研究人員決定對棉毛進行化學修飾，以改變其表面的化學性質。結果甚至比預期的要高:這比第一次試驗的分離效率高得多。他們又花了一年半的時間來微調棉花的化學改性，以及在分散和洗脫溶液中表面活性劑的比例。

使用改性棉纖維可以達到一定程度的分離，這是以前從未報道過的管狀碳納米管。此外，改性棉纖維比瓊脂糖和葡聚糖基水凝膠便宜200倍左右，目前用于選擇性凝膠滲透分離方法。該方法的可擴展性僅受分離柱直徑的限制。

在原始生產混合物中，不同結構和性質的碳納米管會使彼此的價值模糊。分離碳納米管的工業需求將在未來幾年出現并增長。具有金屬型導電性的碳納米管可用于柔性透明導電薄膜，甚至有可能取代布線中的金屬。由于半導體碳納米管在紅外區具有獨特的發射特性，因此可以用作晶體管和成像平臺和靶向藥物傳遞。因此，有效分離碳納米管生產混合物的方法將把碳納米管的應用提高到一個新的科學技術水平。此外，現成的分離納米管的出現將促使人們尋找新的應用方向。

未來工作的主要領域是通過微調分離工藝參數和改性棉毛的結構來進一步提高分離效率。改性棉毛的最佳結構及其生產條件尚不完全清楚;這個問題需要徹底解決。實現這一目標后，該過程應擴大到工業數量，并應測試不同類型電導率的分離納米管，以獲得實際的解決方案。