多酸-單壁碳納米管復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、多酸基的納米碳材料（主要是多酸/碳納米管復(fù)合材料和多酸/石墨稀復(fù)合材料）的設(shè)計(jì)，合成與應(yīng)用已經(jīng)逐漸受到包括化學(xué)家、材料學(xué)家在內(nèi)眾多領(lǐng)域的科學(xué)家們的重視。多酸基的納米碳材料具有十分廣闊的應(yīng)用前景，包括電催化（例如水解制氫），鋰離子電池電極（正極和負(fù)極），超級(jí)電容器和傳感器（對(duì)雙氧水，土壤污染物的檢測(cè)）等等。然而，發(fā)展以多酸為主體的納米碳復(fù)合材料的前提是豐富和完善一類多酸分子功能化納米碳材料的方法學(xué)。
　　本論文從多酸分子/納米碳材料

2、的共價(jià)和非共價(jià)修飾兩種主要方法出發(fā)，發(fā)展一些優(yōu)化的具有潛在工業(yè)應(yīng)用的能源材料，同時(shí)也關(guān)注了材料本身的物理、化學(xué)作用機(jī)理。非共價(jià)修飾可以通過(guò)運(yùn)用一系列的多酸與納米碳材料的分子間作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)。它包括靜電結(jié)合，π-π堆疊作用和層層組裝三類最為常見(jiàn)的方法。運(yùn)用于生物功能材料時(shí)，最大限度地保持復(fù)合材料各自物理化學(xué)性能，不破壞它們的分子結(jié)構(gòu)是十分重要的。因此本論文從以上實(shí)際出發(fā)，通過(guò)π-π堆疊作用把功能化的Keggin型多酸分子負(fù)載到單壁碳納米管表

3、面，組裝形成SWNTs/Keggin復(fù)合材料。在后續(xù)測(cè)試中，將其作為生物材料用于人血清白蛋白分子的吸附實(shí)驗(yàn)。共價(jià)修飾的一個(gè)典型路徑是，首先把有一個(gè)裸露氨基的官能團(tuán)引入多酸分子，然后氧化納米碳使其帶有羧基官能團(tuán)，最后通過(guò)形成酰胺鍵把二者共價(jià)連接起來(lái)。本論文中，我們將合成的Anderson型多酸雜化分子以共價(jià)鍵的形式固載于單碳納米管表面，形成了分散性良好的SWNTs/Anderson復(fù)合材料。隨后將其用作鋰離子電池負(fù)極材料進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，并