利用aao制备纳米管及其表面atrp接枝改性研究

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1、北京化工大学硕士学位论文利用AAO制备聚合物纳米管及其表面ATRP接枝改性的研究摘要阳极氧化铝(AAO)模板具有规整有序的纳米孔，使得它在纳米材料制备方面有着重要的应用，并引起了人们的广泛关注。本文开展了利用AAO模板制备聚合物纳米管的研究，并探索了表面接枝及活性自由基聚合方法对AAO模板改性上的应用。主要工作如下：1)以多孔氧化铝膜(AAO)为模板，采用聚合物溶液法和熔融法，进行了一维聚合物纳米阵列的制备研究。制备了PEI及PAN纳米管阵列，通过改变聚合物浓度得到了不同壁厚的PEI纳米管。并对它们进行了碳化，探讨了聚合物性质对碳化后CNTs结构的影响。2)采用了一种新的方法在AA

2、O膜进行表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)接枝功能化．即在AAO表面进行聚多巴胺沉积，之后利用聚多巴胺与溴引发剂反应，将ATRP弓I发剂固定在AAO表面。通过ATRP在AAO表面接枝甲基丙烯酸(AAc)及甲基丙烯酸甲酯(MMA)。将所得的功能膜进行X射线光电子能谱、傅立叶转变红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)分析，并研究了其反应动力学。分析表明该反应为可控的活性聚合，可以通过改变聚合浓度及反应时间来控制其反应。关键词：AAO，纳米管，ATRP，接枝共聚合北京化工大学硕士学位论文PoLYMERNANoTUBESPREPAREDFRoMAAoTEMPLATEANDSURE久C

3、E．INITIATEDATRPFUNCTIoNALIZATIoNABSTRACTAnodicaluminumoxide(AAo)haveorderedarraysofuniformnanochannels，makingitaimportantmaterialinthepreparationofone．dimensionalnano．materials．Inthiswork,wepreparedpolymernanotubesusingAAOastemplate，thesurfacefunctionalizaitonofAAOmembranebyATRPwasalsostudies．

4、Porousaluminaoxidemembrane(AAO)asatemplatetoprepareavarietyofone-dimensionalarrayofpolymernanotubes．ThePEIandPANnanotubesarrayhasbeenpreparedbythismethod，andthedifferentwallthicknessofnanotubeswaspreparedbychangingthepolymerconcentration．Thepolymernanotubeswerefurthercarbonizedtocarbonnanotube

5、s．Afacilemethodforsurface．initiatedatomtransferradicalpolymerization(ATRP)ontheanodicaluminumoxide(AAO)membraneshasbeendeveloped．TheAAOmembranewasfirstlyfunctionalizedbypoly(dopamine)，thebromoalkylinitiatorwasthen北京化工大学硕士学位论文immobilizedonthepoly(dopamine)functionalizedAAOmembranesurfaceinatwo—

6、stepsolid-phasereaction，followedbyATRPofacrylicacid(AAc)andMethylmethacrylate(MMA)inaaqueoussolution．Thepolymer-graftedAAOmembraneswerecharacterizedbyX-rayphotoelectronspectroscopy(xPs)，fouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopyandscanningelectronmicroscopy(SEM)．TheXPSandFTIRresultsindicatedth

7、atPAAcwassuccessfullygraftedontheAAOmembranesurface．TheresultsindicatethatthethicknessofthegraftedpolymerinsidetheisocylindricalporesofAAOmembranescouldbewellcontrolledbychangingthereactiontimeandmonomerconcentration．KEYWORDS：AAO，nanotu