碳納米管的低溫等離子體改性及其引發(fā)苯乙烯接枝共聚.pdf

1、在碳納米管(CNTs)的改性方法中,低溫等離子體具有省時、清潔、可控等優(yōu)點,通過該技術可成功引發(fā)各烯烴類單體在CNTs表面的接枝。
　　 本文利用低溫等離子體技術對單壁碳納米管(SWNT)、多壁碳納米管(MWNT)進行了表面改性,考察等離子體改性對SWNT、MWNT結構、形貌和性能的影響；同時結合等離子體引發(fā)聚合的優(yōu)勢,使SWNT與苯乙烯(St)接枝共聚,重點討論了影響引發(fā)聚合反應產(chǎn)率的各個因素,得出最佳的聚合工藝條件。

2、　　 采用空氣、氬氣、氮氣、二氧化碳等不同的等離子體氣源對SWNT、MWNT進行改性,重點考察氣源和處理時間對改性效果的影響。X射線光電子能譜(XPS)和紅外光譜(IR)表明,等離子體處理可以在SWNT、MWNT表面引入C-O、C=O、-COO-等含氧基團。不同的等離子體處理氣體,其碳氧結合的方式基本類似,但是各個基團的百分比不同,改性效果最好的是空氣。經(jīng)過改性后,提高了碳納米管在有機溶劑甲苯和無水乙醇中的分散性；碳納米管表面性質(zhì)與分

3、散劑的極性是影響其分散性的主要因素。拉曼光譜證實,所用SWNT的直徑在1.3nm左右,且石墨化程度高,表面缺陷少；經(jīng)氬氣處理20min后,D峰明顯增強,SWNT的管壁完整性受到破壞,引入極性基團。
　　 充分結合等離子體表面改性和引發(fā)聚合雙重優(yōu)勢,將SWNT和St進行乳液聚合,主要研究不同后聚合時間、放電時間、氣體流量、后聚合溫度、乳化劑用量和引發(fā)氣體等參數(shù)對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,并對產(chǎn)物進行了相應的IR、XPS、拉曼光譜等表征。