多壁碳纳米管亲水性表面修饰的研讨.pdf

VoL4lNO．2 化 工 新 型 材 料 第41卷第 2期 · 118 · NEW CHEMICALMATERIALS 2013年 2月 多壁碳纳米管亲水性表面修饰的研究 张鹏飞 李小刚 罗 鲲 ¨ 赵红娟。 (1．有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室， 桂林~2：r-大学材料科学与工程学院，桂林 541004；2．深圳市纳米港有限公司，深圳 518110) 摘 要 采用非共价功能化的方法，使用十二烷基苯磺酸钠 ( )对多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面修饰，获得 了 亲水性能优良的MⅣNTs。扫描电镜、原子力显微镜、粒度分析、拉曼光谱、热重分析和紫外一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。 关键词 多壁碳纳米管，亲水性，非共价功能化，表征 Studyonthehydrophilicsurfacemodificationofmulti—walledcarbonnanotubes ZhangPengfei LiXiaogang LuoKun ZhaoHongjuan。 (1．KeyLabofNewProcessingTechnologyforNonferrousMetals Materials， StateM inistryofEducation，CollegeofMaterialsScienceandEngineering，Guilin UniversityofTechnology，Guilin541004；2．ShenzhenNanotechPortCo．Ltd．，Shenzhen518110) Abstract Usingthemethodofnon-covalentfunctionalization，hydrophilicmulti-walledcarbonnanotubes(MWNTs) modifiedbySDBSwereobtained．ThecharacterizationsofSEM ，AFM ，particlesizeanalysis，Ramanspectroscopy，thermo- gravimetryandUV-visspectroscopyshowedthattheas—treatedhydrophilicMW NTscanbeuniformlyandstablydispersed inwaterfordays，whichcontainedonly6 ofthesurfactantSDBSinmassfraction，suggestingthatthemethodwasfacile andpracticalinoperation． Keywords multi-walledcarbonnanotube，hydrophilicity，non-covalentfunctionalization，characterization 自1991年lijima[1l_发现以来，碳纳米管以其优异的力学性 优异的亲水性 MWNTs。同时还探讨了MWNTs在分散液中 能、电学性能和热学性能成为极具潜力的一维纳米材料，其应 的形态结构及稳定性。 用主要集中在复合材料、纳米 电子器件、电池、超级电容器、场 1 实验部分 发射显示器、传感器及催化剂载体等方面_l2]。随着碳纳米管的 制备技术不断完善，人们已经可以生产出大量低成本的碳纳米 1．1 原料与试剂 管，但也存在着一些问题，如碳纳米管表面呈化学惰性，缺乏活 多壁碳纳米管 (MwNTs，纯度大于 95 ，直径 2O一40nm， 性基团，在各种溶剂中的溶解度都很低；此外 ，范德华力、大长 长度5rn_15m)由深圳市纳米港有限公司提供，十二烷基苯 径比和高比表面积使