聚乙烯咔唑共价修饰多壁碳纳米管的合成与表征.pdf

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1、第4期化学世界·193·聚乙烯咔唑共价修饰多壁碳纳米管的合成与表征张进娟，牛丽娟，顾慧丽。陈或(教育部结构可控先进功能材料及其制备重点实验室，华东理工大学化学与分子工程学院，上海200237)摘要：利用PVK—NH和酰氯化的多壁碳纳米管(MWNTs)之间的酰胺化反应制备了聚乙烯咔唑共价接枝的碳纳米管杂化材料MWNT—PVK。该材料在许多常见的有机溶剂中具有良好的溶解度。在514．5nm激光的激发下，观察到的带和G一带强度比(ID／i。)分别从MwNTs的0．96增加到MWNT—COOH的1．05再增加到MWNT—PVK的1．19，这意味着羧基和PVK分别共价

2、接枝到MWNTs的表面。PVK在MWNTs上的共价接枝导致了PVK的荧光强度大幅度下降，这种荧光淬灭现象，说明了在材料体系中处于激发单重态的MWNTs与给电子的PVK之间可能发生了电荷转移现象。关键词：多壁碳纳米管；聚乙烯咔唑；共价功能化；有机合成中图分类号：O437．1文献标志码：A文章编号：0367—6358(2O12)04—0193—04SynthesisandCharacterizationofPoly(N—vinylcarbazole)一CovalentlyGraftedMultiwalledCarbonNanotubesZHANGJin—juan

3、，NIULi-juan，GUHui—li，CHENYu(KeyLabforAdvancedMaterials，InstituteofAppliedChemistry，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Anewpoly(N—vinylcarbazole)(PVK)covalentlygraftedmultiwa!ledcarbonnanotubes(MWNTs)hybridmaterial，MWNT—PVK，wassynthesizedbyreacti

4、onofthesurface—boundacrychloridegroupsinMWNT—COC1withPVK—NH2．Thismaterialissolubleinsomecommonorganicsolvents．WithexcitationOf514．5nm1aser，theobservedD—toG-bandintensityratios(ID／iG)forMWNTS，MWNT—COOHandMWNT—PVKareabout0．96，1．05and1．19，respectively．Thissuggestedthatpolarcarboxylgro

5、upswereintroducedintotheconvexsurfaceofMWNTs．andPVKwascovalentlygraftedontothesurfaceofMWNTsviaanamidobond．Uponexcitationof340nmlaser，thephotoluminescenceintensityofMWNT—PVKsignificantlydecreaseswhencomparedtothatof．PVK—NH2，suggestingthatthequenchingprocessisprobablyduetotheelectro

6、n—transferprocessfromPVKtOMWNTs*．Keywords：multiwalledcarbonnanotubes；poly(N—vinylcarbazole)；covalentfunctionalization；organicsynthesis碳纳米管(CNTs)因其独特的结构(具有小直窄的半导体)、优良的力学和光电性质引起国际上广径，高表面积，高纵横比的结构特性，是一种禁带很泛关注Ⅲ。由于碳纳米管不溶于任何有机溶剂，限收稿日期：2011一Og一29；修回日期：2012-02-02基金项目：国家自然科学基金(20876046)；上海市

7、曙光跟踪计划(08GG10)资助。作者简介：张进娟(1984一)，女，硕士生，高分子光限幅材料研究。Tel：021～64253765；E—mail：zjj一840514@163．corn。*联系人，Tel：021—64253765；Email：advmaterials@yahoo．eom。化学世界制了其在纳米应用领域的进一步发展。对其进行适1实验部分宜的有机或高分子化学修饰能大大增强碳纳米管及1．1材料合成其衍生物在有机溶剂中的溶解度。由碳纳米管和有所有化学药品都购自Aldrich，均为分析纯。有机／高分子之间的相互作用而引起的协同效应推动机溶剂在氮气保护下

8、纯化，干燥和蒸馏后使用。了基于碳纳米管的有机／高分子