碳奈米材料的表面烷基化修飾

2022-09-13 22:51:08 字數 998 閱讀 9646

作者:劉增勇王健徐靈剛郭正虹

**:《科技資訊》2023年第16期

摘要:碳奈米材料在聚合物基體中的分散性是製備良好效能聚合物/碳奈米材料的關鍵所在。friedel-crafts反應可以對碳奈米材料進行表面修飾,通過接枝或者吸附達到「原位」增容聚合物/碳奈米複合材料的目的,有望改善碳奈米材料與聚合物基體的介面情況。

關鍵詞:碳奈米材料聚合物 friedel-crafts反應增容

中圖分類號:tb383 文獻標識碼:a 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0003-02

碳元素可以說是奈米世界最為神奇的元素:零維的富勒烯(c60)、一維的碳奈米管(cnts)和奈米碳纖維、二維的石墨烯、……種種特殊化學結構和巨大的比表面積,使碳奈米材料具有極高的強度和模量,成為最熱門的增強材料。每年都有很多新的關於碳奈米材料用於聚合物基複合材料的研究結果出現,但直至今日,聚合物/碳奈米複合材料的很多相關問題仍未充分認識和有效解決,總體上看複合材料的力學效能並沒有預期的那麼好。

人們正在致力於尋找充分發揮碳奈米材料效能、製備效能優異的複合材料的方法。

碳奈米材料的比表面積大,表面能高,使得它們很容易團聚而形成尺寸較大的團聚體,達到相對穩定的狀態,這是一種熱力學上的自發過程[1]。無論碳奈米材料應用在哪個領域,形成團聚體都是不利的。尤其對聚合物/碳奈米複合材料而言,碳奈米材料的團聚不但降低了有效新增量,增大碳奈米材料用量,造成不必要的浪費;而且這些團聚的碳奈米材料可能成為潛在的應力集中點,導致材料力學效能下降。

為了解決這些問題,必須對碳奈米材料進行適當的表面改性處理,使其能較好地應用到與聚合物的複合材料中去。

碳奈米材料表面改性的方法大致可分為二類,即共價和非共價功能化[2~4]。前者是對碳奈米材料進行化學修飾,如通過氧化處理時產生的羧基進行醯胺化、酯化反應接上功能基團促進其分散;後者是利用表面活性劑、生物大分子及水溶性聚合物等包裹在碳奈米材料外壁以促進其分散。各種改性方法都有其優缺點,任何一種方法都不能適用於所有領域,在實際應用中,應該針對不同的聚合物基體和材料用途,尋找最適合的處理方法,取長補短,這是乙個非常具有挑戰性的工作。

碳奈米材料在生物醫學領域的應用

作者 管理員 本站瀏覽數 94 發布時間 2014 9 4 8 29 34 隨著奈米技術的飛速發展,奈米材料已成為一種新型材料。奈米材料具有獨特的物理化學性質,如小尺寸效應 巨大比表面積 極高的反應活性 量子效應等,這些特性使奈米科學成為當今世界三大支柱科學之一。碳奈米材料是奈米材料領域重要的組成部...

奈米材料的效能

由於奈米材料具有顯然不同於體材料和單個分子的獨特效能 體積效應 量子尺寸效應 表面介面效應和巨集觀隧道效應等及它在電子 光學 化工 陶瓷 生物和醫藥等諸多方面的重要應用而引起人們的高度重視。當顆粒的尺寸與光波的波長 傳導電子的德布羅意波長以及超導態的相干長度或透射深度等物理特徵尺寸相當或更小時,晶體...

奈米材料的表徵

一 實驗目的 通過實驗了解奈米材料的製備及表徵 二 實驗原理 奈米材料的熱分析主要是指差熱分析 dta 示差掃瞄量熱法 dsc 以及熱重分析 tg 三種方法常常相互結合,並與xrd ir等方法結合用於研究奈米材料或奈米粒子的以下特徵 1 表面成鍵或非成鍵有機基團或其他物質的存在與否 含量多少 熱失重...