多壁碳纳米管的改性及其复合材料的制备.pdf

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1、第4O卷第1期广州化工Vo1．40No．12012年1月GuangzhouChemicalIndustryJanuary．2012多壁碳纳米管的改性及其复合材料的制备许永(安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001)摘要：用HSO／HNO，(体积比3：1)对碳纳米管进行改性，结果研究表明：与原始碳纳米管相比，改性后的多壁碳纳米管的自身的分散性非常好，表面带有了更多的一OH和一COOH等官能团，碳纳米管在空气中的热稳定性明显下降，而且在碳酸氢铵与氨水和少量SDBS的混合溶液中分散稳定性更好。然

2、后采用原位聚合的方法制备了多壁碳纳米管／碳酸铝铵复合材料，复合粉体的TEM和XRD表明改性后的多壁碳纳米管可以在碳酸铝铵粉体中进行良好的分散。关键词：多壁碳纳米管；改性；HNO／H：SO；氧化铝前躯体中图分类号：0646文献标识码：A文章编号：1001—9677(2012)01—000~3—04ModificationofMultiwallCarbonNanotubesandPreparationofMultiwallCarbonNanotubes／AluminaPrecursorComposites

3、XUyD(InstituteofMaterialScience&Engineering，AnhuiUniversityofScience&Technology，AnHuiHuainan232001，China)Abstract：AmixtureofconcentratedHN0，／H，SOd(3：1byvolume)wasusedtomodifythemuhi—walledcarbonnanotubes(MWCNTs)．TheresuhsindicatedthatcomparedwithrawMWCN

4、Ts。themodifiedMWCNTswerewelldis．persed，thereweremore一0Hand—COOHfunctionalgroupsonthesurfaceoftheMWCNTs．thethermalstabilityofMWCNTsdecreasedlargelyintheair．andthemodifiedMWCNTscandisperseuniformlyinamixtureofsaturatedaque．OUSsolutionofNH4HCO3，NH3·H2Oandl

5、ittleSDBSsolution．Afterthat，in—situcoatingprocesswasusedtoprepareMWCNTs／alnminaprecursorcomposites．TheTEMandXRDofthecompositespowdersindicatedthattheMWCNTscandispersewellinthealuminaprecursorpowders．Keywords：multi—walledcarbonnanotubes；modified；HNO3／H2S

6、04；aluminaprecursor自从1991年Iijima发现碳纳米管以来⋯，由于碳纳米管具合材料。有很好的力学性能，电学性能，引起了相当广泛的关注，然而由于碳纳米管之间的范德华力很大，所以碳纳米管自身会团聚，使1实验它难以很好的分散在基体当中，因此解决碳纳米管的分散问题，1．1实验原料和对碳纳米管进行改性引起了很大的关注。多壁碳纳米管：深圳纳米港有限公司以催化裂解法制备，样有很多的方法可以使碳纳米管在溶液中很好的分散，但是液相氧化法是最好的一种方法，而且简单，容易实现。用品纯度I>95％，直径

7、主要范围2O～40nm。长度为5～15m，比H2SO／HNO。(体积比3：1)对碳纳米管进行改性，而且有实验表面积为40～300in／g，灰分≤0．2wt％，无定型碳<3％，还有很少量金属催化剂铁、镍等杂质。证明，对于除去碳纳米管中的杂质，用混酸对碳纳米管进行处理比用浓硝酸更有效，这种方法会对碳纳米管表面进行改性，无水乙醇(分析纯)，无锡市亚盛化工有限公司；浓HNO(65％一68％分析纯)，无锡市展望化工试剂有限公司；浓硫酸尤其是在碳纳米管的管壁和端口，这些部位的改性可以使碳纳(95％一98％分析纯)

8、，宿州化学试剂有限公司；十二烷基苯磺酸米管在有机溶剂和乙醇中溶解。所以，希望用此方法制备碳纳米管在基体中分散良好的复合材料。钠(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；十二水合硫酸铝铵(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；碳酸氢铵(分析纯)，天津市现在已经有很多关于碳纳米管复合材料的报道，但是大部博迪化工有限公司；氨水(分析纯)，无锡市亚盛化工有限公司。分的研究人员都在研究碳纳米管／聚合物基复合材料和碳纳米管／金属基复合材料，而对于陶瓷基复合材料的研究1．2