碳納米管的表面修飾及氣敏性研究.pdf

1、本文采用縮合法用十六胺和聚乙烯亞胺(PEI)修飾碳納米管，分別采用TG-DSC、XRD、FT-IR、Raman、SEM等技術(shù)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行表征。FT-IR表明十六胺或PEI修飾的碳納米管在碳納米管表面形成了酰胺基。TG-DSC研究表明，化學(xué)修飾后的碳納米管有兩個(gè)失重臺(tái)階，相應(yīng)的DSC曲線出現(xiàn)兩個(gè)放熱峰，低溫分解峰歸屬為修飾在碳納米管表面的基團(tuán)氧化分解，后一個(gè)歸屬為碳納米管的氧化燃燒。XRD和Raman研究顯示，經(jīng)十六胺或聚乙烯亞胺修

2、飾后，碳納米管基本結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生變化。 NO吸附-脫附研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：經(jīng)支鏈PEI修飾的碳納米管，其選擇性吸附NO能力和吸附量較直鏈PEI、十六胺修飾和純碳納米管明顯提高，所有碳納米管及修飾后樣品的最佳吸附NO溫度為30℃。由于聚乙烯亞胺具有高效的n型改性作用，具有高度支鏈結(jié)構(gòu)和直鏈結(jié)構(gòu)相比，表面具有更多的或高密度的-NH，而-NH具有電子給予性，因此，PEI修飾的碳納米管無(wú)論是發(fā)生了酰胺化作用還是吸附作用，都會(huì)增加碳納米管的n型

3、電導(dǎo)，而NO為受電子體，易與修飾的碳納米管作用并發(fā)生化學(xué)吸附，因此，經(jīng)PEI修飾的碳納米管其NO吸附能力顯著增強(qiáng)。比較不同分子量的支鏈PEI修飾作用，發(fā)現(xiàn)分子量為50000PEI修飾的碳納米管的吸附NO能力較分子量為70000PEI修飾的碳納米管效果好。 在我們研究所使用的三種碳納米管中，模板法制備的多壁碳納米管(S-MwCNTs)經(jīng)PEI修飾后其選擇性吸附NO的能力最強(qiáng)，其次為市售多壁碳米管(B-MWCNTs)，市售單壁碳納米