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《多壁碳納米管的表面修飾及其磺化聚醚醚酮復(fù)合膜的制備研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、多壁碳納米管的表面修飾及其磺化聚醚醚酮復(fù)合膜的制備研究摘要碳納米管是一維納米結(jié)構(gòu)材料，主要由C．C共價鍵組成，具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)以及耐化學(xué)腐蝕性能，應(yīng)用十分廣泛。但由于碳納米管管徑小，表面能大，容易發(fā)生團(tuán)聚，很難均勻地分散到聚合物基體中，從而影響復(fù)合材料的各種性能。目前，對碳管進(jìn)行表面修飾，提高它在各種溶劑中的分散性以及與高分子基體的相容性等研究，已成為廣大科研工作者的關(guān)注熱點。首先，使用混酸處理多壁碳納米管，使其表面生成大量的羧基以及羥基，然后在N，N．二環(huán)己基碳酰亞胺(DCC)的作用下，將對氨基苯磺酸接枝到碳納米管表面。傅立葉紅外分析表明，對氨基苯磺酸
2、上的氨基與碳納米管表面的羧基發(fā)生了反應(yīng)，生成酰胺基團(tuán)；場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)分析表明，碳管表面包覆了一些有機(jī)物，使碳管呈蠕蟲狀形態(tài)；熱失重分析表明，表面接枝的有機(jī)物質(zhì)量約為總重的40％；拉曼光譜分析表明，處理前后碳管的ID／IG值變化不大，說明碳管石墨結(jié)構(gòu)的含量基本不變；光學(xué)照片分析表明，經(jīng)過接枝處理后的碳管在水、乙醇等溶劑中的分散性優(yōu)于未接枝處理的碳管。其次，用同樣的方法將乙醇胺接枝到碳納米管表面。紅外分析表明，乙醇胺的羥基與碳納米管表面的羧基發(fā)生了反應(yīng)，生成酯基；透射電鏡(TEM)及FESEM分析表明，碳管表面吸附了一些有機(jī)物；修飾后的碳管在
3、乙醇、DMF等溶劑中的分散性較好。最后，采用溶液共混法制備了多壁碳納米管／磺化聚醚醚酮復(fù)合膜。采用光學(xué)顯微鏡和FESEM觀察了膜的表面和斷面形態(tài)，結(jié)果表明，碳管在磺化聚醚醚酮基體中分散均勻，樹脂基體包覆在碳管表面；采用交流阻抗法和萬能試驗機(jī)分別考察了膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性與力學(xué)性能，結(jié)果表明：復(fù)合膜的質(zhì)子傳導(dǎo)性和拉伸強(qiáng)度均優(yōu)于磺化聚醚醚酮純膜，而且隨著碳管用量的增加而提高。關(guān)鍵詞：多壁碳納米管；對氨基苯磺酸；乙醇胺；表面修飾；N，N．二環(huán)己基碳酰亞胺；磺化聚醚醚酮；溶液共混法；復(fù)合膜；質(zhì)子傳導(dǎo)性StudiesonModificationofMWCNTsandPrep
4、arationofMWCNTs／SPEEKCompositeFilmAbs廿"actCarbonnanotubes(CNTs)areone—dimensionalnanostructurematedalsandmainlycomposedofC-Ccovalentbond．Theypossessgoodmechanical，electrical，resistance-chemistryproperties，andhavebeenappliedverywidely．Becauseofsmalldiameterandlargespecificarea，theya
5、gglomerateeasilyandaredifficulttodisperseuniformlyinpolymermatrix，andthepropertiesoftheircompositematerialhavebeenaffected．Atpresent，studiesonthemodificationofCNTs，improvingthedispersibilityofthemindifferentsolventsandthecompatibilitywiththepolymermatrix，havebecomehotspot．Atfirst，m
6、ulti—walledcarbonnanotubes(MWCNTs)weretreated謝mmixedacids，resultinginformationofmanycarboxylandhydroxylgroupsontheirsides．WiththeactionofN，N'-dicyclohexylcarbodiimide(DCC)，P—aminobenzenesulfonicacidwasgraftedtoMWCNTs．TheFT-IRshowedthattheaminogroupofP—aminobenzenesulfonicacidreacte
7、dwiththecarboxylonthesidesofMWCNTs．a(chǎn)ndtheprocesscreatedallamidegroup．TheFESEMshowedthatorganiccompoundsdepositedevenlyonthesurfaceofMWCNTsandgraftedMWCNTslookedlikevermicular．TheTGAshowedthatthemassoftheorganicgroupwasabout40％ofthegrossweight．TheRamanspectrumshowedthattheratioofID／
8、Iochangedveryslightly，whic
