碳纳米管(CNT)是一类具有广泛应用的一维纳米结构，具有优异的力学、光学和导电性能。

分离碳纳米管的方法多种多样，但由于所用试剂的成本较高，难以扩大规模。值得注意的是，这些方法大多最初是为蛋白质分选而开发的，直到最近才被用于分离CNTs。

在本文中，作者提出了一种新的、经济有效的分离方法，适用于工业规模的碳纳米管处理。分离的方法是将碳纳米管表面活性剂溶液通过填充化学改性棉毛的柱。

该项目于2017年启动，当时YTC代表团访问了喀山联邦大学。在会谈中，YTC建议KFU参与开发将单壁碳纳米管(SWCNTs)分离成金属和半导体样品的有效方法。这是在Tuball管上完成的，因为它们是目前工业上唯一可用的管。

现有的分离方法之一，称为选择性凝胶渗透，其本质是一种基本的柱层析。也就是说，CNTs表面活性剂溶液通过柱，柱中填充琼脂糖和/或葡聚糖珠状凝胶。琼脂糖和葡聚糖都是由葡萄糖或类似葡萄糖的构建单元制成的多糖。纤维素是由相同的结构单元组成的天然多糖。

这就是为什么该团队决定尝试将这种材料作为选择性渗透的柱填料。棉花是天然纤维素，由于纤维结构，具有很高的表面积。研究人员首次尝试用在当地药房购买的天然棉纤维。

尽管分选效率低，但仍有一些注册的分选，即棉花作为柱填料。受到这个结果的启发，研究人员决定对棉毛进行化学修饰，以改变其表面的化学性质。结果甚至比预期的要高:这比第一次试验的分离效率高得多。他们又花了一年半的时间来微调棉花的化学改性，以及在分散和洗脱溶液中表面活性剂的比例。

使用改性棉纤维可以达到一定程度的分离，这是以前从未报道过的管状碳纳米管。此外，改性棉纤维比琼脂糖和葡聚糖基水凝胶便宜200倍左右，目前用于选择性凝胶渗透分离方法。该方法的可扩展性仅受分离柱直径的限制。

在原始生产混合物中，不同结构和性质的碳纳米管会使彼此的价值模糊。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薄膜，甚至有可能取代布线中的金属。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和成像平台和靶向药物传递。因此，有效分离碳纳米管生产混合物的方法将把碳纳米管的应用提高到一个新的科学技术水平。此外，现成的分离纳米管的出现将促使人们寻找新的应用方向。

未来工作的主要领域是通过微调分离工艺参数和改性棉毛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尚不完全清楚;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数量，并应测试不同类型电导率的分离纳米管，以获得实际的解决方案。