內(nèi)填充Fe3O4碳納米管的制備及其吸附與增強(qiáng)特性研究.pdf

1、碳納米管由于其特殊的結(jié)構(gòu)，具有較大的比表面積、較大的長徑比和優(yōu)異的力學(xué)電學(xué)等性能，已被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料增強(qiáng)及污染物/染料吸附分離等眾多領(lǐng)域。但由于碳納米管在復(fù)合材料基體介質(zhì)中分散性差、界面結(jié)合性差以及無規(guī)分布等問題，以及在用做染料吸附劑時(shí)不易分離去除等問題，極大地限制了其在復(fù)合材料增強(qiáng)及污染物/染料分離等領(lǐng)域的應(yīng)用效果。本文結(jié)合硝酸加熱回流法與水熱法成功制備了內(nèi)填充磁性粒子改性碳納米管(Fe3O4@MWNTs)雜化體，通過優(yōu)化Fe3O

2、4負(fù)載率和工藝條件實(shí)現(xiàn)了Fe3O4@MWNTs在外加磁場中的可控取向排列，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)評價(jià)了Fe3O4@MWNTs對染料的吸附特性及其對復(fù)合材料的增強(qiáng)效果，為提高M(jìn)WNT實(shí)際應(yīng)用效果及高性能復(fù)合材料的制備提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支持。主要工作如下:
　　通過結(jié)合硝酸加熱回流法與水熱法成功制備了Fe3O4@MWNTs雜化體并系統(tǒng)表征了Fe3O4@MWNTs結(jié)構(gòu)及其磁響應(yīng)取向性。采用傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)、拉曼

3、光譜（Raman）、熱重分析儀(TGA)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段對產(chǎn)物形貌與結(jié)構(gòu)的表征結(jié)果表明，成功制備了內(nèi)腔填充有Fe3O4納米粒子的改性碳納米管，并定量計(jì)算了Fe3O4納米粒子填充量。系統(tǒng)探究了磁場強(qiáng)度、分散介質(zhì)的粘度等因素對Fe3O4@MWNTs雜化體取向狀態(tài)的影響規(guī)律，并利用二階取向因子的分析方法定量表征了其相對取向度，建立了調(diào)控Fe3O4@MW