電弧法單壁碳納米管的純化及其改性丁苯橡膠的研究.pdf

1、由于碳納米管具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)，極優(yōu)異的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和電磁性能，因此，它從發(fā)現(xiàn)之初便吸引了大量的關(guān)注。單壁碳納米管更是由于其獨(dú)特的一維納米結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)度和模量，而被看作優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)材料。 本文系統(tǒng)研究了電弧法制備的單壁碳納米管(arc-SWNTs)的純化方法，分析了硝酸酸化過程和離心分離過程對(duì)SWNTs純度的影響：并應(yīng)用純化后的SWNTs通過溶液共混法制備了單壁碳納米管/丁苯橡膠復(fù)合材料，研究了SWNTs/SBR的力學(xué)性能和熱學(xué)性能

2、。結(jié)果表明：硝酸酸化的過程有效除去了arc-SWNTs中的金屬催化劑顆粒和大部分的無定型碳雜質(zhì)，同時(shí)，它在碳納米管表面引入了羧基、羥基等氧化性基團(tuán)。高速離心的方法能使碳納米管存在于離心懸浮液中，而碳顆粒雜質(zhì)形成沉淀，從而分離得到高純度的單壁碳納米管。單壁碳納米管的加入明顯提高了丁苯橡膠的強(qiáng)度和韌性。當(dāng)SWNTs含量為1％時(shí)，SWNTs/SBR復(fù)合材料展現(xiàn)了最好的力學(xué)性能，其拉伸強(qiáng)度比丁苯橡膠增強(qiáng)了54％，M<,100>增大了30％，硬度