碳納米管的分散性及其表面修飾研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)獨特的準一維管狀分子結(jié)構和獨特的表面結(jié)構以及優(yōu)異的力學、化學性能和較高的導電性使其迅速成為化學、物理學及材料科學領域的研究熱點，并被認為是一種很有前途的電化學電容器電極材料。 為了提高CNTs的活性和在介質(zhì)中的分散能力，本文研究了CNTs在表面活性劑存在下在水溶液中的分散性。研究表明：不同表面活性劑對CNTs的分散性改進作用大小順序為：十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)>十二烷基硫酸鈉(SDS)>>十六烷基三甲基溴

2、化銨(CTAB)；非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑配合使用可有效提高CNTs在水中的分散性；苯胺的加入降低了CNTs在水中的分散性，相同條件下，酸化苯胺的水溶液中，CNTs的分散性更差。 為了豐富碳管表面的官能團，增加CNTs的化學反應活性，采用混酸氧化和紫外光輻照催化條件下氨．氧化表面修飾手段進行改性。傅立葉變換紅外線光譜(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線光電子能譜(XPS)測試表明：混酸氧化使CNTs端口打開，

3、表面變得粗糙，管壁引入了羧基、羥基等活性官能團；進一步的氨．氧化使得CNTs表面引入氨基，同時部分羧基轉(zhuǎn)變?yōu)轷０坊?。最后采用原位氧化聚合的方法在功能化CNTs表面接枝聚苯胺。采用FTIR、TEM、XPS、熱重分析(TGA)和差示掃描量熱(DSC)進行表征。結(jié)果表明：聚苯胺通過酰胺鍵接枝在CNTs的功能化活性點上。充足的振蕩時間會促進苯胺單體在CNTs上的充分吸附，增加反應面積，提高接枝率，而較低的苯胺濃度可以保留CNTs的納米尺寸和獨特