本科毕业论文答辩示例.ppt

表面活性剂对碳纳米管的分散研究 导 师: 答辩人: 专 业: 答辩提纲 研究背景 关于碳纳米管的分散及表面改性，最初是通过对其表面进行共价化学功能化实现的 ; 后来人们开始尝试通过非共价功能化的方法 ; 以期最大限度地保持碳管的结构性能完好；在碳管功能化的基础上，人们将金属、氧化物、氮化物、硫化物等多种纳米粒子包覆在碳管表面对其改性 ，提高碳管与无机基体的相容性，而且赋予了碳管复合材料更多优异的性能。 实验部分 实验方法 一、分散剂对多壁碳纳米管分散的影响 结果与讨论 A试管中不含分散剂,结果上层为无色透明清液,底层为黑色沉淀; B试管中含有分散剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),试管中是均匀黑色悬浮液,说明多壁碳纳米管得到稳定分散 . 结果与讨论 在波长为253nm处,出现了一个特征吸收峰 对于紫外-可见吸收光谱,在200-300nm区域出现的吸收峰,主要是由于n-б*、∏-∏*和n-∏*跃迁所引起 在多壁碳纳米管中存在大量的∏电子,因此特征峰的出现是由于∏-∏*跃迁所引起 二、分散剂种类对多壁碳纳米管分散的影响 结果与讨论 十六烷基三甲基溴化铵/ 多壁碳纳米管悬浮液的初始紫外吸收强度为1.35,离心35min后,吸收强度为1.27,与初始强度相比降低了6.7%。 十二烷基磺酸钠/ 多壁碳纳米管悬浮液的初始紫外吸收强度为1.36,离心35min后,吸收强度为1.29,与初始强度相比降低5.8%。 多壁碳纳米管在十二烷基磺酸钠水溶液中的分散稳定性较好。 原因可能是由于十二烷基磺酸钠的苯环中的∏电子能与多壁碳纳米管 的∏电子形成∏-∏共轭体系。 三、分散剂用量对多壁碳纳米管分散的影响 结果与讨论 多壁碳纳米管与十六烷基三甲基溴化铵的质量比为1:0.5时,悬浮液的初始吸收强度较弱； 比例为1:1悬浮液的初始吸收强度为1.34，离心35min后,吸收强度为1.25, 与初始强度相比降低了6.6%； 1:8悬浮液的初始吸收强度为1.35,离心35min后,吸收强度为1.26, 与初始强度相比降低了6.7%； 表明1：1和1：8两种多壁碳纳米管悬浮液的稳定性基本相同。 四、超声时间对多壁碳纳米管分散的影响 结果与讨论 经过5min超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度为0.92，离心35min后,吸收强度为0.6,与初始吸收强度相比降低了35%； 经10min超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度分别为1.3，离心35min后,降为1.2，与初始强度相比降低了7.8%； 20min超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度为1.35，离心35min后,降为1.26,与初始强度相比降低了6.7%。 五、超声功率对多壁碳纳米管分散的影响 结果与讨论 经100w超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度为0.81,离心35min后,吸收强度为0.72,初始吸收强度相比降低了11%； 经200w超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度为1.25,离心35min后,吸收强度为1.15,初始吸收强度相比降低了8%； 经400w超声的多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度为1.35,离心35min后,吸收强度为1.26,初始吸收强度相比降低了6.7%。 表明多壁碳纳米管悬浮液的初始吸收强度随着超声功率的增大而增大 溶剂对碳纳米管分散的影响 结果与讨论 在相同波长下,两种多壁碳纳米管悬浮液中，多壁碳纳米管/乙醇悬浮液的吸收强度较大； 由Taft-Kamlet氢键参数中表示溶剂极性的参数∏*可知,水、乙醇的∏*分别为1.09、0.54； 两种溶剂的极性大小为水乙醇； 多壁碳纳米管在极性大的溶剂中难于分解 总结 1.分散剂能明显改善多壁碳纳米管在水中的分散效果,但分散剂的种类不同对多壁碳纳米管的分散效果影响不同。 2.分散剂用量对多壁碳纳米管的分散有显著影响。在分散剂浓度较低时, 多壁碳纳米管的分散效果并不理想,当分散剂与多壁碳纳米管的质量比为1:1时, 多壁碳纳米管已经能得到较好的分散,继续再增加分散剂的用量, 多壁碳纳米管在水中的分散效果不会再有明显改变。 3.超声震荡能改善多壁碳纳米管的分散。研究结果表明,随着超声时间和功率的增加, 多壁碳纳米管在水中的分散效果和多壁碳纳米管悬浮液的稳定性都得到改善。因此,延长超声时间和增大超声功率有利于多壁碳纳米管的分散。 4.溶剂对多壁碳纳米管的分散有显著影响。研究结果表明, 多壁碳纳米管在乙醇中的分散效果要好于水中,主要是因为水的极性大于乙醇 ,而多壁碳纳米管在极性大的溶剂中不容易分散。 谢辞 感谢我的指导老师尤玉静老师！感谢她给与我的热切关心、指导和教诲！ 感谢学院对我4年来的