但是，鑒于目前常規手段包括電弧、激光燒蝕與化學氣相沉積等方法所制備的碳納米管都是不同導電屬性、直徑和手性碳納米管的混合物，根據導電屬性、直徑或手性的不同所呈現出的不同光學電學性能會一定程度降低碳納米管的光電特性發揮，嚴重阻礙碳納米管在微納米光電器件及薄膜光電器件等方面的應用。因此，碳納米管的分離技術作為近期碳納米管研究領域的熱點備受矚目。 近年來，人們相繼開發出了多種單一導電屬性、直徑或手性碳納米管的直接制備工藝和制備后處理分離技術，其中，現有的單一導電屬性碳納米管的制備工藝包括等離子體增強氣相化學沉積法直接制備半導體型碳納米管的工藝、采用單羥基醇類化合物作為碳源給料直接CVD生長高金屬型碳納米管的工藝等；現有的單一直徑和手性碳納米管的制備工藝包括改變催化劑種類或結構，在氣相化學沉積法制備過程中控制直徑或手性范圍的工藝、采用直接CVD生長過程中利用紫外線照射控制直徑或手性范圍的工藝等，但此類工藝實現起來非常困難，不易控制，且效率很低。現有的不同導電屬性碳納米管的后處理分離技術一般利用單壁碳納米管的直徑、手性以及電子結構等性質的差異，實現部分單壁碳管的選擇性分離及其導電屬性的分離，如大電流燒蝕法去除金屬型CNT的工藝、利用選擇性氧化反應消除金屬型CNT的工藝、基于超高速離心技術或基于電泳技術的金屬性和半導體性CNT分離工藝等；現有的單一直徑或手性單壁碳納米管的后處理分離技術包括燒蝕氧化法逐步去除不同管徑碳納米管以致控制碳納米管管徑的工藝、基于超高速離心技術或基于離子色譜技術的CNT直徑或手性分離工藝、利用人工合成DNA鏈認識與纏繞特定CNT的直徑或手性分離工藝等；但這些工藝或是不能同時實現不同導電屬性兩種碳管的富集和分離，或是不能精確控制單一直徑或手性CNT分離，或是對設備要求高，工藝耗時過長，或是分離介質昂貴，成本高，分離介質難以消除，或是分離出來的單一導電屬性或單一直徑或手性CNT純度、產率很低，因此都還不能滿足低成本、宏量規模生產的要求。

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