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单壁碳纳米管（SWNT）具有独特的一维纳米结构及由此带来的优异的电学、力学特性使得它在诸多领域都具有很好的应用前景。然而,由于碳纳米管自身结构的多样性,制备得到的碳纳米管大多是多种手性的混合物,这极大阻碍了碳纳米管本征优异性能的发挥。共轭聚合物分离法具有分离过程简单、选择性强、产率较高等优点被认为是最具前景的分离方法之一,通过聚合物的结构调控可以实现不同手性种类的碳纳米管的选择性分离。但是,目前聚合物分离法面临的主要问题是分离得到的碳纳米管手性种类相对较少,产率较低,难以制备高质量的薄膜实现器件的应用。本论文以实现高均一性和高性能的碳纳米管器件的应用为目标,首先选取合适的聚合物分离得到单分散的单手性碳纳米管溶液,并讨论了相关分离机理。在此基础上制备高密度、高均匀性的手性碳纳米管薄膜,构建高性能碳纳米管薄膜晶体管器件,并初步探索了单手性碳纳米管在电致变色方面的应用。本论文的主要研究结果如下:1.通过PFP、PCP、F8BT三种聚合物实现了高纯度单手性碳纳米管的分离。通过对聚合物的链段结构以及电子结构进行分析,我们认为聚合物分离特定手性碳纳米管主要是二者之间的结构匹配和能级匹配协同作用的结果。并且,以分离单手性SWNTs产率更高的PFP分子为主要研究对象,确定了最优化的选择性分离条件。2.通过优化的浸泡沉积法实现了手性单壁碳纳米管薄膜的可控制备。确认高浓度手性SWNT溶液的浓度是实现高质量手性碳纳米管薄膜制备的关键因素。采用了有效的絮凝法对手性碳纳米管进行浓缩富集,最终制备得到了碳纳米管密度高达（36±3）tubes/μm的高均匀性手性碳纳米管薄膜。3.实现了（10,8）手性单壁碳纳米管在薄膜晶体管阵列的制备,器件迁移率高达57.9 cm2·V-1·s-1,开关比在106左右,处于目前报道的手性单壁碳纳米管薄膜晶体管性能的最高水平。并初步探索了单手性碳纳米管在电致变色方面的应用。