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(shí)、清潔、可控等優(yōu)點(diǎn),通過該技術(shù)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(shù)對(duì)單壁碳納米管(SWNT)、多壁碳納米管(MWNT)進(jìn)行了表面改性,考察等離子體改性對(duì)SWNT、MWNT結(jié)構(gòu)、形貌和性能的影響；同時(shí)結(jié)合等離子體引發(fā)聚合的優(yōu)勢(shì),使SWNT與苯乙烯(St)接枝共聚,重點(diǎn)討論了影響引發(fā)聚合反應(yīng)產(chǎn)率的各個(gè)因素,得出最佳的聚合工藝條件。

2、　　 采用空氣、氬氣、氮?dú)狻⒍趸嫉炔煌牡入x子體氣源對(duì)SWNT、MWNT進(jìn)行改性,重點(diǎn)考察氣源和處理時(shí)間對(duì)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(tuán)。不同的等離子體處理氣體,其碳氧結(jié)合的方式基本類似,但是各個(gè)基團(tuán)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(jī)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(shí),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(qiáng),SWNT的管壁完整性受到破壞,引入極性基團(tuán)。
　　 充分結(jié)合等離子體表面改性和引發(fā)聚合雙重優(yōu)勢(shì),將SWNT和St進(jìn)行乳液聚合,主要研究不同后聚合時(shí)間、放電時(shí)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(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了相應(yīng)的IR、XPS、拉曼光譜等表征。