碳纳米纤维表面改性及碳纳米纤维纸性能研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另UJJn以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：扯日研究生签名：盘14型日期：皇少理论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(

2、保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：迎导师签二：始日期：型堡蜘本人及导师同意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：——导师签名：——日期：云南大学硕士学位论文摘要IIIIIIIIIIIIIIIIIlY2378304碳纳米纤维的尺寸介于碳纳米管与碳纤维之间，具有与碳纳米管相似的电学和力学等性能，并且价格便宜，是一种高性能的碳材料。利用碳纳米

3、纤维制备成的纤维材料，既具有柔韧性又有很强的力学性能。将碳纳米纤维掺入橡胶材料或者其他有机材料，可以改变复合材料的性质比如抗疲劳，导电性等。除此之外，碳纳米纤维的另外一种应用就是把它制备成一种宏观可操控的纸张形式，然后将其应用于微波吸波，锂电池电极等。把只有几十微米长度的碳纳米纤维制备成纸张是极具有挑战意义的。如果用传统的纸张制备技术，可能会有50％以上的碳纳米纤维不能被有效的利用。因此在实验室通常的制备方法是经过长时间的酸处理，分散絮凝，通过一次性的微孔过滤膜过滤，烘干制备成小尺寸的纸张形式。本论文讨论的重点在于深入了解

4、碳纳米纤维纸制备过程中表面改性对碳纳米纤维性质的影响，并研究了不同制备工艺的碳纳米纤维纸张性能。论文首先研究了表面改性酸处理时间(HN03"H2S04=1：3)对碳纳米纤维的影响，通过利用傅立叶红外光谱仪测试混合酸处理后碳纳米纤维表面官能团的变化，再利用SEM和粒度分析仪分析酸处理对碳纳米纤维长度的影响。同时，比较了用Fenton试剂法与混合酸处理法对碳纳米纤维的影响。最后将碳纳米纤维制备成纸张，研究其性质。本论文研究发现在碳纳米纤维制备过程中，长时间的酸处理易使碳纳米纤维产生短切现象。经过8小时的酸处理后，超声15分钟，

5、碳纳米纤维的长度有89％都处于l～5微米，而没有酸处理的只有20％左右。Fenton试剂对碳纳米纤维的长度影响较小，并且得到的纸张其力学性质优良，是较好的表面改性方法之一。另外，将碳纳米纤维制备成纸张后，测试其纸张断裂的强度，其值在0．乱1．2N附近，电阻率在3．45x10。3—4．31×10。2Q．m。由于纸张的力学和电学性质除了与表面改性，分散有关，还与制作过程中的碾压烘干等工艺相关。因此为了进一步提高纸张的力学和导电性还需要进一步的研究。关键词：表面改性；Fenton；酸处理；碳纳米纤维纸云南大学硕士学位论文Abst

6、ractThediameterofthecarbonnano．fibersiSbetweencarbonnano-tubesandcarbonfibers．Itselectricalandmechanicalpropertiesaresimilartothecarbonllano·tubes,butlessexpensive．Thusthefibermadewithcarbonnano-fibers，haveflexibilityandstrongmechanicalproperties．Incorporatingcarb

7、onnano·fibersintotherubbermaterialsorotherorganicmaterialstoformthecompositematerialscanhaveexcellentantifatigueandconductivityproperties，etc．Anotherimportantapplicationofcarbonnano—fibersistomakecarbonnano-fibersasthepaperform，whichcallbeusedinmicrowaveabsorbing，

8、lithiumelectrodes．etc．Thelengthofcarbonnano··fibers(CNF)isonlytensofmicronsthusisextremelychallengetomakeCNFpapers．IftheCNFpaperismadebythetraditionalpa