多壁碳纳米管亲水性表面修饰的研究

采用非共价功能化的方法,使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面修饰,获得了亲水性能优良的MWNTs。扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、拉曼光谱、热重分析和紫外-可见光谱等表征测试结果表明,用该方法制备的亲水性MWNTs在水中分散均匀、稳定性好,表面活性剂所占质量分数仅为6%,实验操作过程简单实用。     

对苯二甲酸表面修饰多壁碳纳米管的研究

选用苯二甲酸（TPA）为改性剂,通过酯化反应对多壁碳纳米管（MWNT）进行了表面修饰,讨论了MWNT的用量、反应温度及反应时间对修饰效果的影响,通过红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）表征了样品的形貌与结构。结果表明,MWNT用量为11．76％（质量分数）、反应温度为145℃、反应时间为5h时,TPA对MWNT的修饰效...     

对苯二甲酸表面修饰多壁碳纳米管的研究

选用苯二甲酸(TPA)为改性剂,通过酯化反应对多壁碳纳米管(MWNT)进行了表面修饰,讨论了MWNT的用量、反应温度及反应时间对修饰效果的影响,通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)表征了样品的形貌与结构。结果表明,MWNT用量为11.76%(质量分数)、反应温度为145℃、反应时间为5h时,TPA对MWNT的修饰效果最好。     

卟啉修饰多壁碳纳米管及其电荷传输性能研究

采用湿化学方法合成四(对羟基苯基)卟啉(THPP),通过羟基官能团与碳纳米管表面的酰氯反应而将卟啉分子修饰到碳纳米管的表面,并研究复合材料内部的电荷传输性能。结果表明:THPP和碳纳米管两个共轭结构之间存在明显的光致电荷传输。所得材料有望在有机太阳能电池,光致能量和电荷转移方面有很好的应用。     

脂肪酸修饰多壁碳纳米管及其摩擦性能研究

采用硫酸和硝酸混合酸对催化裂解法(CVD法)制备的多壁碳纳米管(MWNTs)进行纯化,然后运用硬脂酸对碳纳米管表面进行修饰,并研究了硬脂酸修饰后的碳纳米管的表面状况以及作为润滑油添加剂的摩擦学行为.实验结果表明,在硫酸催化剂作用下,通过化学反应碳纳米管能够被硬脂酸包覆,而且硬脂酸修饰的碳纳米管作为润滑油添加剂能够显著提高成品油的减摩抗磨性能.在1000N载荷下硬脂酸在成品油中的质量百分比为0.4%和多壁碳纳米管质量百分比为0.15%～0.2%时,成品油的摩擦学性能最佳.     

多壁碳纳米管的γ辐射修饰

采用60Co-γ射线对多壁碳纳米管进行了辐射修饰.红外光谱分析(FTIR)表明,水中辐射没有在碳纳米管表面接枝上羧基;酸中辐射和干态辐射后用混酸处理都可以使碳纳米管接枝上羧基,但酸中辐射后的碳纳米管接枝上的羧基更多.拉曼光谱分析(Raman)表明,酸中辐射使碳纳米管的IG/ID值降低,使碳纳米管的石墨化程度降低,结构变得不完善.且辐射剂量越大,石墨化程度降低得越厉害,结构越不完善.热重分析(TGA)表明,原始碳纳米管是一步分解,酸中辐射修饰后的碳纳米管是两步分解.且辐射剂量越大,碳纳米管的起始热分解温度越低.     

蛋白质印迹羧化多壁碳纳米管/CaAlg水凝胶膜及其修饰的电化学传感器

文中以牛血清白蛋白(BSA)为模板、海藻酸钠(NaAlg)为功能单体,掺杂羧化多壁碳纳米管,经CaCl₂溶液交联制备了BSA分子印迹羧化多壁碳纳米管/海藻酸钙(CMWCNTs/CaAlg)复合水凝胶膜(MIP),同时不用模板制备了非印迹膜(NIP),研究了CMWCNTs含量对膜力学性能的影响;膜厚度、洗脱液pH值对BSA吸附性能的影响。研究了MIP膜的吸附选择性。结果表明,当CMWCNTs的质量为NaAlg的2%时,水凝胶膜同时具备良好的抗溶胀性能和力学性能。膜厚度控制在0.2 mm,洗脱液pH值为7.4时,MIP膜对BSA的吸附量最大,为35.04 mg/g。将MIP膜负载于裸碳电极表面,循环伏安法和差分脉冲伏安法测试表明,MIP膜修饰电极对BSA表现出较高的选择识别性。     

掺多壁碳纳米管的ZnO对乙醇的气敏性能

采用化学气相沉积法制备了多壁碳纳米管(MWNTs),并向ZnO粉体中掺入不同比例的MWNTs,利用扫描电子显微镜(SEM)对合成物进行了表征,以该合成物为敏感材料制成了旁热式结构的气体传感器,通过元件对乙醇气敏特性的测试表明,MWNTs的掺杂显著地提高了ZnO气敏材料对乙醇气体的灵敏度,当乙醇气体浓度为5.0×10-5时,元件的灵敏度为46,响应恢复时间分别为4和20s,并测试了传感器对于常见干扰气体的灵敏度,表明器件具有良好的选择性。     

多壁碳纳米管的分散性研究

以多壁碳纳米管为原料,添加十二烷基苯磺酸钠进行表面活化,并溶于乙醇中,用超声震荡法分散多壁碳纳米管,采用扫描电镜（SEM）对其进行粒子表征。结果表明,运用超声振荡法分散的多壁碳纳米管分散情况良好,碳纳米管直径在30--50nm之间,能够达到较好的分散效果。     

催化法制备多壁碳纳米管

采用复合氧化物LaFeO3,C2H2为碳源,合成了高纯度的碳纳米管,考察了温度对产量的影响。利用TEM,HR－TEM,XRD,Raman等手段对所制备的纳米碳管进行了观察和表征。碳纳米管管径均匀,石墨化程度较高,易于纯化。     

嵌段共聚物修饰多壁碳纳米管

为了改善多壁碳纳米管的分散性,通过丙烯酸和羟基化多壁碳纳米管的酯化反应将双键引入到碳纳米管的表面,同时利用原子转移自由基聚合合成端基为卤素的苯乙烯-b-甲基丙烯酸羟乙酯嵌段共聚物,并通过对双键的加成反应,将嵌段共聚物引入到多壁碳纳米管的表面,实现了碳纳米管的化学修饰。通过FTIR、TGA和TEM技术对产物进行了表征,结果表明:嵌段共聚物通过共价键接枝到碳纳米管表面,其含量为42.9%,平均约277个碳原子接枝一条聚合物链;修饰后的MW CNTs在乙醇中分散良好。     

多壁碳纳米管功能化及其增韧环氧树脂的研究

采用混酸氧化多壁碳纳米管（MWCNTs），然后将其与过氧化丁二酸反应，接着对其进行酰胺功能化处理，并用功能化后的MWCNTs对环氧树脂（EP）进行增韧改性，研究了不同含量MWCNTs对EP力学性能的影响，探讨了其改性机理。研究结果表明，经过功能化处理，MWCNTs表面成功接上了一定数量的酰胺基团，将其加入到EP中可大幅度提高EP的冲击强度，在其用量为1．5wt％时，冲击强度提高了92%,SEM结果显示，加入MWCNTs后印由脆性断裂转变为韧性断裂。     

多壁碳纳米管吸附噻吩的研究

利用催化高温热解丙烯制得的多壁碳纳米管（MWNTs）对模拟汽油中的噻吩进行吸附脱除,考察了静态吸附条件对脱硫率的影响。结果表明,多壁碳纳米管能将模拟汽油中的噻吩吸附,其有效脱除率达86．053％,碳纳米管的饱和吸附量达0．4485mg／mg;剂油比和温度对吸附脱硫效果均有影响,室温基础上提高温度,有利于噻吩的脱除;噻吩的吸附符合Freundlich吸附等温方程。     

环氧基团修饰多壁碳纳米管及其化学交联聚氨酯复合材料的性能

碳纳米管在高分子材料中的分散性能及其二者的界面结合力决定了其复合材料的性能。用H_2O_2-FeSO_4试剂处理多壁碳纳米管(MWCNTs)使其羟基化,再与硅烷偶联剂反应分别制备了缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的MWCNTs(MWCNTs-KH560)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷-环氧树脂改性MWCNTs(MWCNTs-E51),并和含羧基的聚氨酯(PU)混合制备了MWCNTs/PU复合材料,研究了不同链段环氧基团对复合材料性能的影响。结果表明,接枝环氧基团后,MWCNTs能明显地提高其复合材料的力学性能、热稳定性能和导电率。和MWCNTs-E51相比,MWCNTs-KH560/PU具有较高的上述性能,但断裂伸长率较低。分析认为,接枝的环氧基团可和PU链上的羧基发生开环反应而形成了化学交联结构,显著地提高了MWCNTs和PU之间的界面结合力。但MWCNTs-E51接枝的较长有机链段起增塑作用,且提高了MWCNTs之间的隧道电阻,从而降低了复合材料的力学性能和导电性能。     

多壁碳纳米管的表面乙烯基功能化

本文采用浓硫酸/浓硝酸(3:1,v/v)组成的混酸体系在140℃时对多壁碳纳米管进行了氧化处理,并通过氧化后在多壁碳纳米管表面生成的羟基官能团与丙烯酰氯进行反应,制备了表面乙烯基功能化的多壁碳纳米管.强酸氧化后多壁碳纳米管的表面形貌通过透射电子显微镜进行了观察,结果表明氧化时间为60分钟时所得多壁碳纳米管的长度比较均匀,长径比较大,具有明显的两端开口结构.氧化后多壁碳纳米管表面的官能团通过核磁共振波谱仪进行了表征,结果表明混酸氧化处理60分钟后的多壁碳纳米管的管壁和管端生成了羟基等官能团.氧化后的多壁碳纳米管与丙烯酰氯充分反应后的产物的核磁共振氢谱图表明,反应产物为乙烯基功能化的多壁碳纳米管.     

壳聚糖-多壁碳纳米管/二茂铁修饰玻碳电极的电催化研究

利用多壁碳纳米管(MWCNTs)分散在壳聚糖/二茂铁形成的混合溶液,采用滴涂法对玻碳电极进行修饰,对多巴胺(DA)进行测定。结果表明,修饰后的玻碳电极能够有效促进DA在电极表面的电子传递速率,并且修饰电极对DA具有很好的催化氧化作用。DA氧化峰电流与其浓度在0.5～25μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.89×10-7mol/L,并且常见物质对DA检测无干扰,DA注射液样品检测回收率为98.1%～100.9%。     

聚乙烯/马来酸酐接枝聚合物修饰多壁碳纳米管

多壁碳纳米管(MWCNTs)与混酸(浓硫酸∶浓硝酸体积比为3∶1)和无水乙二胺进行酸化、胺化反应使MWCNTs表面产生羧基和氨基基团,进而与聚乙烯/马来酸酐接枝聚合物(PE-g-MA)发生开环反应制备PE-g-MWCNTs,以提高MWCNTs在聚乙烯基体中的分散性。采用红外光谱、X-射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对MWCNTs的化学修饰进行定性表征。结果表明:当MWCNTs的体积分数为0.67%时,MWCNT/PE复合材料的体积电阻率发生渗流突变。MWCNTs的体积分数在0.1%～1.2%时,MWCNT/PE复合材料体积电阻率由1016Ω.m下降至105Ω.m。     

多壁碳纳米管的酸处理工艺研究

研究不同酸处理对碳纳米管的微观结构和形貌的影响,采用SEM和XRD对其进行表征。SEM观测表明经过酸处理后的碳纳米管杂质明显减少;1∶1的浓H2SO4、浓HNO3混酸处理后,碳纳米管长径比降低,不易发生团聚,分散性提高,并保持了其优异的性能;通过比较得出超声处理比高温回流处理所得碳纳米管表面质量更优;XRD分析表明3∶1的浓H2SO4、浓HNO3混酸氧化刻蚀能力较强,对碳纳米管的晶体结构破坏严重。     

多壁碳纳米管载体的改性及应用

多壁碳纳米管独特的结构和性质(纳米尺寸、介孔结构和大比表面积)使其成为催化剂的良好载体.侧重于催化领域的应用,结合改性的多壁碳纳米管为载体的催化剂在各催化反应中的应用,综述了催化领域中多壁碳纳米管载体的改性方法,指出针对不同的催化反应需采用不同的方法或多种方法相结合对碳纳米管进行表面改性修饰.