碳納米管分散性及評價方法研究

15800字 39頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要
碳納米管（CNT）是富勒烯家族重要成員之一，因其卓越的力學、電學性能，使其得到廣泛應用。碳納米管有比較穩(wěn)定的分子結構，同時作為納米顆粒又有極強的表面能，使得CNT極易團聚，這種分散困難直接影響了碳納米管聚合物復合材料各項性能的提升。本文通過摻入偶聯(lián)劑與超聲波機械分散相結合，嘗試解決多壁碳納米管(MWNT)在有機溶劑中的分散，尋求一種能快速表征碳納米管分散效果的方法。主要的研究內(nèi)容和結論如下：
（1）研究超聲儀器，超聲時間以及偶聯(lián)劑種類對碳納米管在第三相有機溶劑苯乙烯中的分散效果的影響，通過靜置法、離心法、紫外可見分光光度計法（UV-VIS）對MWNT的分散效果進行表征。結果表明，選取KH560作偶聯(lián)劑，使用超聲波細胞破碎機超聲100min，可以得到較為均勻的碳納米管苯乙烯分散液。
（2）在（1）的基礎上，使用乙二醇作第三相有機溶劑，研究了超聲時間，偶聯(lián)劑種類及摻量，單摻復摻情形對MWNT分散效果的影響。試驗結果表明，隨著超聲時間的增加，分散效果越好，在120min達到最優(yōu)；硅烷偶聯(lián)劑KH550和KH560均可用于MWNT在乙二醇中的分散，鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-311W則不行；一般情況下一定比例下偶聯(lián)劑摻量越多分散效果越好，CNT：偶聯(lián)劑=1:20時分散效果達到最好；而且KH550和KH560的復摻要比單摻任意一種偶聯(lián)劑的分散效果要好。


關鍵詞：多壁碳納米管，偶聯(lián)劑，分散