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《多壁碳納米管的有機修飾與表征.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、化學工程師ChemicalEngineer2011年第11期文章編號:1002—1124(201lJll一0013~04科研鴦多壁碳納米管的有機修飾與袁征開發(fā)劉道輝,呂兆萍,竇國慶,王海洋,王瑞海(南京航空航天大學材料科學與技術學院,江蘇南京211000】摘要:為了增加多壁碳納米管(MwcNTs)表面活性,通過濃H2SO4和濃HNO。處理過的MWCNTs與SOC12回流進而與合成的N一乙基一3,6一二氨基咔唑反應,得到了有機修飾的MWCNTs。用傅立葉變換紅外(?!疘R)光譜對有機修飾的MWCNTs結構進行研究。研究結果結構表明:有機修飾的MWCNTs紅
2、外光譜在1617和1673cm處出現(xiàn)了吸收峰,在多壁碳納米管上引入了胺基,增強了碳納米管在DMF中的分散性,室溫下有機修飾的MWCNTs仍具67.8S·cm的電導率。關鍵詞:多壁碳納米管;N一乙基一3,6一二氨基咔唑;有機修飾;分散性;電導率中圖分類號:rI'B383文獻標志碼:AOrganicmodificationandcharacterizafionofmulti-walledcarb0nnanotubesLIUDao-hui,LVZhao-ping,DOUGuo-qing,WANGHai-yang,WANGRui-hai(SchoolofMate
3、rialScience&Engineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,211000)Abstract:Inordertoincreasethemulti—wailedcarbonnanotubes(MWCNTs)surfacereactionproperties。theorganicdiaminefunctionalizedMWCNTswasobtainedbytreatedMWCNTSwithH2SO4andHNO3reluxedwithSOCI,andsynthesiz
4、ed3,6diamino—N—ethylcarbazole.rrIRwasusedtocharacterizetheirchemicalstructure.TheIRresultsindicatedthattherewereabsorptionpeakinthe1617and1673cm一.diamiBearegraftedontheMWC—NTsandthedispersionofMWNTsinDMFisenhanced.MWCNTsstillhaveelectricalconductivityatroomtem—peratureof67.8S·ca_
5、l_Keywords:muhi—walledcarbonnanotubes;3,6-diamino-N-ethylcarbazole;organicmodification;dispersion;conductivity多壁碳納米管含有多層石墨烯片,形狀像個同飾法是使碳納米管經(jīng)過化學反應在其表面連接上軸電纜。其層數(shù)從2~5O不等,層間距為0.34+O.Olnm。數(shù)量不等的各種基團(即有機修飾),改變碳納米管2-30nm和Q1-50IXm。的表面結構和狀態(tài),達到改性目的。常用的是強酸多壁碳納米管機械強度高、導電性和傳熱性優(yōu)良、或混酸使碳納米管表面的缺陷氧化
6、成羧基,然后利電致發(fā)光性好、耐腐蝕性、有自潤滑性及生物相容用醇類或胺類化合物與之作用形成酯或酰胺,而改性等許多優(yōu)異的性能。其獨特的性質(zhì)一直備受關善碳納米管的分散性【m川。注,成為近年來的研究熱點?。隨著對碳納米管的合本文采用HNO,和HSO的混酸處理MWCNTs,成以及純化技術的不斷完善,它的研究方向開始轉引人羧酸基團,然后以亞硫酰氯為?;瘎┻M一步引向應用研究。但由于碳納米管顆粒很小,表面積很入?;?,并將酰氯化后MWCNTs與合成的N一乙大,碳納米管之間存在較強的范德華力作用,通?;?,6一二氨基咔唑反應,得到了有機修飾的它們以管束形式存在,碳納米管
7、管束進一步團聚形MWCNTs,通過紅外光譜的表征和分析,確證了產(chǎn)物成碳納米管聚集體,導致其很難分散在水和許多有的結構。修飾后的MWCNTs在DMF、DMAc等有機機溶劑中I2,31。團聚形態(tài)往往會破壞一維結構特異的溶劑中具有良好的分散性。碳納米管所表現(xiàn)出的優(yōu)異力學、電學特性,限制了對碳納米管性能與應用的深入研究【】。1實驗部分MWCNTs進行表面有機修飾【一1,能夠改善其表面性能,提高MWCNTs分散性的有效途徑。有機修1.1原料與試劑多壁碳納米管(MWCNTs),直徑20~40nm,長度收稿日期:2011-09—255~l5m,純度>95%;濃HC1,
8、濃HNO3,濃H2SO,亞作者簡介:劉道輝(1985一),男,山東濟寧人,在讀碩