氨基化多壁碳纳米管的制备与表征
2013-09-15郭冰之黎汉生矫庆泽
无机化学学报 2013年9期
关键词:改性
郭冰之 赵 芸 黎汉生 矫庆泽*,
(1北京理工大学化工与环境学院,北京 100081)
(2北京理工大学珠海学院,珠海 519085)
碳纳米管(CNTs)自1991年被发现以来,以其独特的结构和优异的物理化学性能,向人们展示了巨大的潜在应用和科学研究价值,引起了广泛的关注[1-4]。但由于CNTs化学性质非常稳定,不溶于水和有机溶剂,且在溶液中易聚集成束,从而限制了它的应用范围。为充分发挥其优异性能,需要对CNTs进行表面修饰,以提高其在水中和有机溶剂中的相容性和分散性[5-8]。在CNTs表面引入氨基,可以改善其表面的亲水性和极性,进而改善其在聚合物中的分散性[9]。目前在CNTs表面引入氨基的方法通常采用强氧化性的酸在其端口或缺陷处引入羧基或羟基等活性基团,然后再酰氯化并进一步酰胺化或通过其它反应产生氨基[8-12],存在着步骤多,耗时长,对CNTs的结构破坏较大且枝接量不易控制等缺点。
Deng[13]等利用偶氮二异丁腈(AIBN)分解产生的小分子自由基碎片功能化MWNTs,通过让得到的氰基化碳纳米管在碱性条件下水解,实现MWNTs的羧基化,Francois[14]等通过热解水溶性偶氮引发剂4,4′-偶氮-二(4-氰)戊酸, 方便的制备了羧基功能化的MWNTs,Wang[15]等发现在微波辐射下或1,2-二氯苯溶液中AIBN分解的异丁腈基自由基可以枝接到单壁碳纳米管上面,Yang[16]等利用带氨基的水溶性偶氮化物分解产生的小分子自由基功能化MWNTs,一步反应实现MWNTs的氨基化,但带氨基的偶氮引发剂种类很少。
带有氰基的偶氮引发剂种类较多,且大都已经工业化生产,方便易得。……
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