吴姗姗，唐茂伟，苏凯

(安徽理工大学 化学工程学院，安徽 淮南 232001)

碳纳米管具有独特的机械、导热及光电性能，在电子器件、功能材料和生物纳米等领域有着广阔的应用前景[1-5]。由于碳纳米管存在着极高的表面能，极易发生团聚，导致其难以分散于溶剂中，这不仅给材料加工带来了困难，还限制了其在应用领域的开发[6]。对碳纳米管的表面进行有机共价修饰，是提高其分散性能的一种有效途径[7-8]。有机共价修饰是通过化学反应将有机基团接枝于碳纳米管表面，改变其表面的结构，从而改善其分散性能[9-11]。有机膦酸酯是一类重要的有机化合物，常用作于药物、阻燃剂、生物制剂等[12-14]。本文为改善多壁碳纳米管在有机溶剂中的分散性，制备了苯基膦酸酯共价修饰的多壁碳纳米管。通过表征分析证实了其组成结构，在有机溶剂中展现出良好的分散性。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

羧基多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH，羧基含量3.86%，外径<8 nm，长度10～30 μm)，工业品；氯磷酸二乙酯、二氯亚砜、正丁基锂、氢化钠、3，5-二叔丁基苯酚、四氢呋喃等均为分析纯(四氢呋喃的干燥是在氮气保护下用金属钠回流，以二苯甲酮作为指示剂)。

Advance-400 MHz核磁共振仪；380型傅里叶变换红外光谱仪；Q500 V20.10 Build 36型TGA。

1.2 MWCNTs-COPPN制备

苯基膦酸酯的合成及共价修饰多壁碳纳米管的制备路线见图1。

苯基膦酸酯的合成是以3，5-二叔丁基苯酚为原料，先与液溴反应生成2-溴-3，5-二叔丁基苯酚(1)[15]。再与氯磷酸二乙酯反应生成2-溴-3，5-二叔丁基苯磷酸二乙酯(2)，然后与正丁基锂反应，经锂-溴交换及阴离子phospha-Fries重排反应，生成4，6-二叔丁基-2-羟基苯膦酸二乙酯(3)[16]。多壁碳纳米管表面的处理：以N，N-二甲基甲酰胺为催化剂，羧基多壁碳纳米管与二氯亚砜回流反应，获得酰氯化的多壁碳纳米管(MWCNTs-COCl)。……