多壁碳纳米管在水泥浆中的分散性

分别采用聚羧酸减水剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、洗衣粉（XYF）等3种表面活性剂并结合超声波分散方法,研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）在水中和水泥浆中的分散性及其对水泥强度的影响,采用人工观察和扫描电子显微镜分别评价了MWCNTs在水中的分散性和在水泥硬化体中的分布情况。结果表明：单独采用减水剂为分散剂并在超声波分散条件下,MWCNTs在水中和水泥浆中容易发生团聚,无法起到增强作用;在超声波分散作用下,采用PVP和XYF为分散剂能够显著提高MWCNTs在水中和水泥浆中的分散性,PVP大幅度提高了水泥硬化体强度,但XYF却使强度大幅度降低,这是因其具有的较强起泡功能使水泥硬化体中的气泡量增加、气孔尺寸提高,并形成一些较大孔隙,从而显著降低了水泥石的密实性。     

苯基膦酸酯共价修饰多壁碳纳米管的制备与表征

3,5-二叔丁基苯酚通过溴化、磷酸化和锂-溴交换及阴离子phospha-Fries重排反应,合成了4,6-二叔丁基-2-羟基苯膦酸二乙酯,在碱性条件下,与酰氯化的多壁碳纳米管反应,制备苯基膦酸酯共价修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs-COPPN)。核磁共振波谱、红外光谱和热重分析了产物的组成结构,并且对比了碳纳米管修饰前后的分散性。结果表明,苯基膦酸酯成功地对碳纳米管表面进行了有机修饰,有助于提高其在有机溶剂中的分散性。     

苯基膦酸酯共价修饰多壁碳纳米管的制备与表征

3,5-二叔丁基苯酚通过溴化、磷酸化和锂-溴交换及阴离子phospha-Fries重排反应,合成了4,6-二叔丁基-2-羟基苯膦酸二乙酯,在碱性条件下,与酰氯化的多壁碳纳米管反应,制备苯基膦酸酯共价修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs-COPPN)。核磁共振波谱、红外光谱和热重分析了产物的组成结构,并且对比了碳纳米管修饰前后的分散性。结果表明,苯基膦酸酯成功地对碳纳米管表面进行了有机修饰,有助于提高其在有机溶剂中的分散性。     

多壁碳纳米管的有机修饰与表征

为了增加多壁碳纳米管(MWCNTs)表面活性,通过浓H2SO4和浓HNO3处理过的MWCNTs与SOCl2回流进而与合成的N-乙基-3,6-二氨基咔唑反应,得到了有机修饰的MWCNTs.用傅立叶变换红外(FTIR)光谱对有机修饰的MWCNTs结构进行研究.研究结果结构表明:有机修饰的MWCNTs红外光谱在1617和16...     

壁碳纳米管的表面改性与分散工艺研究

通过浓硝酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行纯化,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法对纯化后的MWCNTs进行表面改性,采用XRD、TEM分析手段对表面改性的多壁碳纳米管的物相组成和形貌进行表征,并研究了MWCNTs在乙醇中的分散性,结果表明:采用浓硝酸浸泡可以有效地纯化MWCNTs;采用溶胶-凝胶法在MWCNTs表面负载了纳米TiO2;纯化、负载纳米TiO2和超声波震荡提高了MWCNTs在乙醇中的分散性.     

多壁碳纳米管修饰电极对巴西苏木素的定量测定

采用多壁碳纳米管修饰玻碳电极测定巴西苏木素的含量,在优化条件下,巴西苏木素在pH为5.45的B-R缓冲液中在6.8×10-5~8.2×10-3mol.L-1浓度范围内与峰电流呈线性关系(R2=0.989,n=7),对应的线性回归方程为Ip(A)=1.17510-4C(mol.L-1)-5.73210-7,最低检出浓度为2.2×10-5mol.L-1。方法操作简单,灵敏度高。     

多壁碳纳米管分散性研究

通过对多壁碳纳米管的改性研究,寻找提高碳纳米管分散性的途径。采用NaOH对碳纳米管进行预处理,通过SEM、DSC分析表明,该处理过程对去除多壁碳纳米管中杂质和提高其分散性有积极效果。通过H2SO4和HNO3的混酸处理法与HNO3处理法的对比,知前者对碳纳米管的损失要大于后者,且通过对FTIR的对比分析,后者对碳纳米管的改性效果好于前者。TG、TEM分析表明,聚乙烯醇均匀包覆在碳纳米管表面,碳纳米管分散性较酸处理的有所改进。     

壳聚糖对碳纳米管的表面修饰

采用表面沉积交联法实现了壳聚糖对碳纳米管的表面修饰,并对所得的复合材料进行了相应的检测.结果表明:得到的复合材料中碳纳米管表面完全被壳聚糖所覆盖,管径变粗,并且由于壳聚糖覆盖层的静电排斥作用,使壳聚糖修饰后碳纳米管的团聚减少.     

多壁碳纳米管的分散性研究

为提高多壁碳纳米管在水中的分散性,采用混酸超声法对其进行处理。通过傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪等对处理前后碳纳米管的结构和分散性进行了研究。结果表明,经混酸超声处理,多壁碳纳米管表面被接枝上羟基和羧基官能团且其石墨结构保留完好;多壁碳纳米管在水中的分散性能得到提高,经100h静置,碳纳米管的浓度仅降低9.2%。     

基于多壁碳纳米管修饰电极的磺胺的电化学检测

运用线性扫描伏安法(LSV)研究了磺胺(SA)在多壁碳纳米管修饰电极(MWNTs/GCE)上的电化学行为,探讨并确定了修饰体积和浓度、支持基质种类、最佳pH值、富集电位和时间等磺胺的最佳检测条件。结果表明,在pH=8.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲体系中,磺胺在多壁碳纳米管修饰电极上检测到一个不可逆的氧化峰,且在1.0×10-5~2.0×10-4mol/L浓度范围内,磺胺氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为Ip(μA)=0.493 6×C(μmol/L)+9.984 1,相关系数为R=0.996 3,检测下限为8.0×10-6mol/L,平行测定的相对误差(RSD)小于1.463%(n=8),样品平均加标回收率为99.21%~100.93%。     

碳纳米管的分散及表面改性

碳纳米管具有独特的结构和优异的物理化学性能,但碳管间易相互缠绕而发生团聚是限制其应用的主要原因.本文对国内外关于碳纳米管的分散及表面改性的研究进行了综合评述,评述了这些方法的优缺点,并对今后的研究方向做了展望.     

Surface Modification of Multi-walled Carbon Nanotubes with Gaseous Oxygen and Chlorine Atoms

Multi-walled carbon nanotube (MWNT) paper was surface modified with gaseous oxygen and chlorine atoms, and analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The oxygen atoms were produced by a low-pressure microwave (MW) plasma discharge of an Ar–O₂ mixture and the results were compared to a previous study using VUV photo-oxidation. Exposure to VUV photo-oxidation (λ= 104.8 and 106.7 nm) showed approximately the same level of oxidation (ca. 7.4 at% O) as the MW results (ca. 6.3 at% O) that were conducted in the absence of radiation from the plasma. Oxygen atoms reacted with the π-conjugation of the MWNTs to primarily produce the epoxide/ether groups. Chlorine atoms, which were generated by UV photolysis of Cl₂, reacted more readily than chlorine molecules with the nanotubes to yield saturation levels of ca. 13 at% Cl.     

碳纳米管表面改性及其在聚合物中的应用

碳纳米管作为一种纳米材料,具有独特的结钩和性能,使其表现出特殊的力学、物理、化学、电学性能,以碳纳米管作增强体的聚合物复合材料具有广阔的应用前景,已成为近几年聚合物纳米复合材料研究的热点。但由于碳纳米管表面相对“惰性”,很难在聚合物中分散,斋对其表面进行改性。本文简要介绍了碳纳米管的结钩与性能,综述了碳纳米管的表面改性力一法,包括表面化学反应改性、表面活性剂改性、聚合物包覆改性等,并介绍r碳纳米管在改善聚合物力学性能、热性能、电学性能和摩擦性能等力一面的应用进展,最后指出了其今后的研究方向。     

提高炭黑分散性能的硝酸氧化研究

为了得到具有优良分散性的炭黑,利用硝酸长时间氧化。作沉降实验,用稳定系数检测炭黑的分散稳定性;用红外光谱、激光粒度仪、元素分析仪、光电子能谱检测其表面的物化性质;用单晶X射线衍射仪确定炭黑的晶相结构。研究表明：通过硝酸氧化,增加了炭黑的表面含氧量,使炭黑的分散性得到了极大的提高;硝酸氧化在炭黑表面引入了羧基、羟基等酸性含氧基团。     

提高炭黑分散性能的硝酸氧化研究

为了得到具有优良分散性的炭黑,利用硝酸长时间氧化。作沉降实验,用稳定系数检测炭黑的分散稳定性;用红外光谱、激光粒度仪、元素分析仪、光电子能谱检测其表面的物化性质;用单晶X射线衍射仪确定炭黑的晶相结构。研究表明：通过硝酸氧化,增加了炭黑的表面含氧量,使炭黑的分散性得到了极大的提高。     

多壁碳纳米管的有机官能团改性研究

通过用硝酸和盐酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行纯化,然后与二氯亚砜、2-氨基吡啶、乙二胺的反应,并且加入催化剂进行对比来探索时间的影响;用红外光谱、XRD等手段对得到的产物进行表征。结果表明,实现了MWCNTs的酸性羧基化,发现改性取得了预期的效果。     

碳纤维的硝酸氧化及表面化学分析

采用 X光电子能谱 (XPS)及化学衍生法探讨了硝酸氧化前后的碳纤维表面化学的变化。研究表明 ,高模量碳纤维的表面化学基团含量要比低模量碳纤维的低。硝酸氧化对低模量碳纤维的表面改性远比高模量碳纤维的大。硝酸氧化减少了碳纤维表面的羟基含量 ,同时增加了碳纤维表面的羧基含量。     

多壁碳纳米管绿色表面功能化方法的研究

多壁碳纳米管(MWNTs)的表面性质对其应用有重要影响。借助高剪切液流与真空除气辅助处理等手段强化MWNTs与过氧化氢的反应,得到了均匀稳定的MWNTs分散液,并与冷等离子体氧化法处理效果进行了对比。扫描电镜、拉曼光谱、红外光谱和热重分析结果表明,三种方法均能对MWNTs表面进行有效的功能化,其中真空除气辅助过氧化氢氧化法对MWNTs的损伤最小且操作简单,可用于批量处理MWNTs。     

多壁碳纳米管在离子液体中分散工艺的优化

采用超声波分散法,考察多壁碳纳米管(MWNTs)在氯化胆碱-丙二酸离子液体中的粒径分布,通过正交试验法优选MWNTs在离子液体中较好的分散工艺条件。结果表明,在超声t为4 h,离子液体θ为70℃,MWNTs质量浓度为3 mg/L,超声功率为380 W的分散条件下,所测MWNTs平均粒径最小,分散效果较好。采用透射电镜和稳定性实验进一步考察了MWNTs在该较优工艺条件下的分散稳定性。研究表明,MWNTs在离子液体中分散良好,且在15 h内能够稳定存在。     

碳纤维的硝酸氧化及表面的化学分析探讨

分别运用化学衍生法与X光电子能谱(XPS)分析了硝酸氧化前、后的碳纤堆表面所发生的化学变化。结果表明,高模量碳纤维表面化学基团含量要明显低于低模量碳纤维的含量;硝酸氧化对于低模量碳纤维表面改性显著大于高模量碳纤维;硝酸氧化使得碳纤维表面相应羟基含量得以减少,而碳纤维表面羟基含量却有所增加。