邱军
,
王国建
,
屈泽华
,
苌璐
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.03.014
从羧基定量化出发,采用红外光谱法、热重分析法和X-射线光电子能谱法详尽研究了氧化处理方法与多壁碳纳米管(MWCNTs)上引入羧基量的关系.结果表明,硝酸氧化法、混酸氧化法和混酸与过氧化氢共同氧化法均可以使MWCNTs表面产生羧基.热重分析法和XPS分析法可以定量分析MWCNTs表面羧基的含量,并且分析结果相近.XPS分析表明,2.5 mol/L硝酸氧化48 h可以使MWCNTs表面产生摩尔分数为4.80%的-COOH,而混酸(浓HNO3与浓H2SO4体积比为1:3)氧化4h可产生摩尔分数为5.35%的-COOH,如果进一步由质量分数20%的过氧化氢氧化2 h,MWCNTs表面产生的-COOH摩尔分数提高到7.55%.
关键词:
多壁碳纳米管
,
表面修饰
,
羧基化
,
氧化处理
王国建
,
屈泽华
,
李岩
,
刘琳
应用化学
doi:10.3969/j.issn.1000-0518.2007.07.021
将碳纳米管先用V(H2SO4):V(HNO3)=3:1混合溶液进行处理,再用V(H2SO4):V(H2O2=4:1的混合溶液进一步酸化,制得含有羧基的碳纳米管.将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应使碳纳米管连接酰氯基团,利用酰氯基团与超支化聚酯上的羟基反应,将超支化聚酯接到碳纳米管的表面上,实现了碳纳米管的表面修饰.利用红外光谱、拉曼光谱、透射电镜观察分析测试结果表明,超支化聚酯以共价键形式连接到碳纳米管的表面.热失重分析结果表明,修饰密度为每321个C原子连接1个H20分子,每842个C原子上连接1个1140分子.修饰后的碳纳米管在有机溶剂中的溶解性能明显提高.
关键词:
多壁碳纳米管
,
化学修饰
,
超支化聚酯
王国建
,
郭建龙
,
屈泽华
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2007.04.005
本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨.本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降.短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好.长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利.与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%.与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料.相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%.
关键词:
碳纳米管
,
环氧树脂
,
力学性能
王国建
,
郭建龙
,
屈泽华
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.06.005
利用乙二胺对多壁碳纳米管(MWNTs)进行化学修饰,并制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,研究了乙二胺修饰的碳纳米管对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能的影响.实验表明,碳纳米管经乙二胺修饰后,改善了它在环氧树脂中的分散性,提高了环氧树脂复合材料的力学性能.氨基化碳纳米管用量达1.0%时,复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度分别较纯环氧树脂提高200%、275%、48%和30%.
关键词:
碳纳米管
,
乙二胺
,
化学修饰
,
环氧树脂
,
复合材料
,
力学性能
