碳納米材料的修飾及在共聚物中的自組裝.pdf

1、本文研究了嵌段共聚物PS-PEO及其復(fù)合體系的薄膜自組裝行為,文章中采用了不同的方法對(duì)富勒烯(C60)以及碳納米管(CNTs)進(jìn)行了修飾,然后將其衍生物加入嵌段共聚物PS-PEO中,研究了兩個(gè)復(fù)合體系在硅片以及水面上的自組裝行為。具體有以下幾個(gè)方面:
　　 1.采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合方法即ATRP對(duì)在C60表面接枝了聚苯乙烯PS,得到了極易溶于有機(jī)溶劑的褐色粉末C60-PS,可以計(jì)算出每個(gè)C60表面接枝了3-4個(gè)PS鏈。通過(guò)混酸

2、超聲得到了切短的多壁碳納米管,并在碳管表面接著了聚乙二醇,制備了在水溶液中能很好分散的MWNTs-PEG。
　　 2.納米粒子C60以及C60-PS被加入嵌段共聚物PS-PEO,研究其對(duì)PS-PEO自組裝的影響。研究發(fā)現(xiàn),二氯甲烷和氯仿是較理想的退火溶劑。未經(jīng)修飾的C60加入復(fù)合體系后會(huì)發(fā)生團(tuán)聚,且不利于嵌段共聚物層狀結(jié)構(gòu)的形成；適量的C60-PS加入有利于PS-PEO層狀結(jié)構(gòu)的形成,而且使PS相尺寸變大。對(duì)于水上薄膜自組裝,基

3、本規(guī)律與硅片上薄膜一直,但影響條件更多,更復(fù)雜,短時(shí)間退火,C60-PS的加入起關(guān)鍵作用,而當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間退火時(shí),溶劑氣氛則是主要因素。
　　 3.經(jīng)過(guò)修飾的碳納米管同樣被加入到嵌段共聚物PS-PEO中,研究發(fā)現(xiàn),碳納米管的加入對(duì)嵌段共聚物PS-PEO自組裝有很大影響。加入單臂碳納米管后,嵌段共聚物PS-PEO自組裝成囊泡狀,PEO為主要相,單臂碳納米管位于PEO相內(nèi)。而多壁碳納米管的加入,影響更大,經(jīng)氯仿氣氛退火的薄膜多成球狀,而經(jīng)