两亲性嵌段共聚物改性单壁碳纳米管的制备

以具备生物相容性的两亲性三嵌段共聚物Pluronic F108为分散剂,超纯水为溶剂,在超声作用下对混酸处理的单壁碳纳米管(SWNTs)进行非共价改性,制备均匀、稳定的SWNTs分散液.运用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FI-TR)、拉曼光谱(Raman)等对不同处理的SWNTs分散液进行表征比较.实验结果表明,分散剂F108的最佳使用浓度为1wt%,经混酸处理后的SWNTs成功带上了羧基官能团,在分散剂F108溶液中呈现单根或小管束的分散状态,分散液可稳定保存30天以上.利用混酸处理和超声解离单壁碳纳米管团聚体、F108保持单壁碳纳米管分散状态等多种处理方法的综合使用,实现了单壁碳纳米管在水中的高效、稳定分散.     

单壁碳纳米管在PSS水溶液中的分散

本文通过混酸氧化法制备羧基化单壁碳纳米管(SWNTs-COOH),以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为分散剂,通过磁力搅拌、超声处理,制备SWNTs-COOH-PSS分散液,运用傅里叶红外光谱、显微共聚焦激光拉曼、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光吸收光谱对不同条件下的SWNTs分散液进行表征比较。结果表明:原料SWNTs通过本法成功修饰上羧基,制备的初始质量浓度为3g/L的SWNTs-COOH-PSS分散液,室温静置30天以上不发生絮凝。     

嵌段共聚物F127高效分散单壁碳纳米管

利用浓硫酸和浓硝酸对单壁碳纳米管(SWNTs)进行氧化酸处理,制备羧基化单壁碳纳米管(SWNTsCOOH),以两亲性三嵌段聚醚Pluronic F127{(PEO)_(99)(PPO)_(65)(PEO)_(99)}为分散剂,制备SWNTs-COOH/F127分散液。采用激光粒度分析仪、傅里叶红外光谱、紫外-可见光吸收光谱、拉曼光谱对所制备分散液进行表征,并比较了SWNTs、F127修饰SWNTs、羧基化SWNTs、F127修饰羧基化SWNTs 4种水分散液的分散情况。结果表明,经混酸处理后,单壁碳纳米管表面成功修饰上羧基,相对于原始碳纳米管,其在水中的分散性及稳定性大大地提高。制备的SWNTs-COOH/F127分散液在4 000 r/min离心30 min未见沉淀,室温静置30 d以上不发生絮凝。