碳纳米管的表面修饰及性能研究

通过原子转移自由基聚合法(ATRP)在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA),得到 表面修饰的碳纳米管(MWNT-g-PDMAEMA),进一步与二茂铁甲酸反应,成功制备了碳纳米管复合材料(MWNT g-PDMAEMA/C11H10O2Fe).详细研究了碳纳米管复合材料(MWNT-g-PDMAEMA/...     

纳米填料对软质PVC的导电改性及增韧

介绍采用纳米无机物对软质PVC共混改性的方法:在纳米炭黑细化表面处理工艺中,通过软质PVC上的高活性端基与纳米炭黑上含有的大量羧基、羟基间的有效的接枝反应,使导电复合材料的电学和力学综合性能得到改善.     

氨基化的水溶性多壁碳纳米管的合成及表征

通过聚醚酰亚胺修饰得到了氨基化的多壁碳纳米管,并采用傅里叶变换红外光谱、透射电镜、拉曼光谱和热重分析对产物进行表征。通过估算,平均每根383 nm长的多壁碳纳米管接枝上了1 200个聚醚酰亚胺分子,约含一级胺的数目为28万个,即平均每100个碳原子接上了1.8个一级胺,大大增加了多壁碳纳米管表面的氨基数量。此外,修饰后的碳纳米管的溶解度显著提高,约2 mg/mL,利于进一步开发其在生物传感器、药物载带、组织工程、生物显像等生物医药领域的应用。     

PMMA/MWNT纳米复合材料原位合成及性能

利用相转移反应在羧基化碳纳米管的表面引入具有反应活性的苯乙烯双键,利用双键的反应性,与MMA单体进行自由基原位聚合反应,得到PMMA修饰的碳纳米管.这种聚合物修饰的碳纳米管可以在对PMMA有溶解效力的有机溶剂中溶解,利用FTIR,TGA,TEM等对这种聚合物修饰的碳纳米管的结构、修饰效率以及在有机溶剂中的溶解和分散性能进行了表征.结果表明,通过这种方法可以实现高分子链对碳纳米管表面有效修饰.利用这种原位聚合反应,不进行均聚物的分离可以一步得到聚合物基纳米复合材料.作为比较,相同量未经任何修饰的碳纳米管用相同的方法,在相同条件下也制备了PMMA纳米复合材料,并将两个样品中碳纳米管的分散状态用扫描电镜(SEM)进行了观察,同时对其力学性能与相同条件下得到的PMMA均聚物进行了比较.     

细乳液原位聚合法制备聚苯乙烯非共价修饰的碳纳米管

用细乳液原位聚合方法合成了聚苯乙烯/碳纳米管复合乳液,在用于聚合的单体中加入5%的交联剂二乙烯苯,使得部分聚苯乙烯通过交联缠绕固定在碳纳米管表面.乳液中碳纳米管表面负载有聚苯乙烯纳米微球或纳米薄膜.破乳后得到的复合材料在除去游离态的聚苯乙烯后,仍有部分聚合物因交联缠绕作用而存在于碳纳米管表面,使碳纳米管可均匀地分散于甲苯溶剂中.该方法解决了非共价修饰中聚合物和碳纳米管之间的结合力问题.     

聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅的制备与表征

表面接枝聚合物修饰可以明显降低无机纳米粒子的表面极性，提高其与聚合物基体的相容性及分散稳定性，从而显著提高聚合物基无机纳米复合材料的机械强度和耐热性能等．在表面接枝聚合物修饰方法中，无机纳米粒子表面引发原子转移自由基聚合反应是其中最为有效的方法．本文所制备的聚(对氯甲基苯乙烯)接枝纳米氧化硅，表面具有大量最常用的原子转移自由基聚合引发基团-氯苄基，可以作为一种大表面引发原     

Cu修饰碳纳米管基复合材料的高效合成及其催化应用研究

报道了一类壳聚糖预修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)在温和条件下自发还原Cu离子制备Cu修饰碳纳米管基复合材料的新合成路线.联合谱学表征(XRD,SEM,HRTEM,UV-vis)研究表明,平均粒径约为2nm的超小Cu粒子均匀地分散在MWCNTs的表面;氨水是引发自发还原反应的关键因素;Cu修饰碳纳米管基复合材料能高效催化还原对硝基苯酚.     

多壁碳纳米管氨基化修饰

将多壁碳纳米管高温处理除去无定形碳、然后用混酸（硫酸／硝酸）对碳纳米管进行表面羧基化．将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应得到酰氯化碳纳米管,然后将其分别与4,4＇-二氨基二苯砜（DDS）、1,3-二（3-氨丙基）-1,1,3,3-四甲基二甲硅醚（＆DA）、4＂,4＂＇-六氟异亚丙基-二（4-苯氧基苯胺）（FA）等二胺反应得到不同氨基化碳纳米管,FTIR,Raman,EDX,XRD,SEM,TGA分别对氨基化碳纳米管的结构与性能进行表征．通过对其在不同溶剂中的分散性的测试,氨基化碳纳米管在乙醇中的分散性明显优于未经修饰过的碳纳米管．     

聚丙烯酸酯接枝聚氨酯共聚物合成及应用

确定了首先合成出带有异氰酸酯端基的聚氨酯预聚体支链部分，然后在聚丙烯酸酯主链上引入带有活泼氢的单体，通过异氰酸酯基与羟基反应将支链接枝到主链上的合成路线，制备了聚丙烯酸酯接枝聚氨酯共聚物溶液，并利用紫外吸收光谱法确定了产物的接枝共聚结构。将所合成了接枝共聚物溶液用于织物涂层整理，得到了具有优良性能的防水透湿涂层织物。     

碳纳米管的化学镀银及SEM研究

通过对碳纳米管进行金属包覆,制备一维纳米复合材料,利用化学镀方法在碳纳米管表面得到完整均匀的银镀层。研究表明,镀层质量与表面处理,反应速率和反应时间密切相关。     

羟丙基-β-环糊精-多壁碳纳米管复合材料与扁桃酸的吸附作用

 采用硝酸氧化法制备氧化多壁碳纳米管(MWNTs-COOH),在其表面引入羧基.以对甲苯磺酸(PTSA)为催化剂、二甲亚砜(DMSO)为溶剂,采用羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)修饰MWNTs-COOH,制备了分散性较好的羟丙基-β-环糊精-多壁碳纳米管 (HP-β-CD-g-MWNTs)复合材料.经透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)等测试后表明,HP-β-CD被成功接枝到多壁碳纳米管(MWNTs)表面.分散性研究结果表明,HP-β-CD-g-MWNTs复合材料在水溶液中的分散能力达到2.3mg/mL,这一属性使得该材料有望成为医学材料或药物载体材料.采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱法研究扁桃酸与HP-β-CD-g-MWNTs复合材料的相互作用,结果表明扁桃酸可能通过π-π堆积、极性相互作用及氢键吸附在复合材料表面.基于上述分子间作用力的形成,与碳纳米管作用的分子可望实现从碳纳米管表面得到控制释放或缓释.     

PVDF/PEU共混基膜上光接枝制备pH敏感膜的研究

采用相转化法制备PVDF/PEU共混基膜.在此基膜表面上以二苯甲酮(BP)为光引发剂,丙烯酸(AA)为接枝单体,在紫外光的辐射下引发接枝制备出pH敏感膜.X射线多晶衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)的表征结果都表明接枝层已经存在于膜表面部分.同时,接枝膜渗透pH值为2~4的水溶液时,渗透通量发生急剧的变化,表现出明显的pH敏感性.     

丙烯酸改性黏胶纤维及其吸水性研究

为提高黏胶纤维的吸水性,以硝酸铈铵(CAN)硝酸溶液为引发剂、丙烯酸(AA)为亲水单体、去离子水为溶剂,采用自由基聚合法进行黏胶纤维的接枝共聚反应。利用红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等对接枝黏胶纤维的结构进行研究,同时探讨了接枝共聚反应条件对改性黏胶纤维接枝率和吸水性能的影响。结果表明,黏胶纤维表面成功接枝上聚丙烯酸,且当硝酸铈铵、硝酸、丙烯酸的质量分数分别为10%、1.0%、2.0%,反应温度为60℃时,改性黏胶纤维的接枝率和吸水倍率达到最大值。     

利用静磁场控制磁性纳米颗粒在聚甲基丙烯酸甲酯表面的生长和组装

将丙烯酸共价聚合到聚甲基丙烯酸甲酯表面,并利用全反射红外吸收光谱和原子力显微镜对其进行表征.丙烯酸中的羧酸吸附铁离子,利用硼氢化钠还原可以得到铁磁性纳米粒子,并在垂直方向下的静磁场作用下形成微米级别的海星状团簇.利用简单的一步法可以得到可控的铁磁性纳米颗粒,并同时有序的在表面形成微米级别的图案.     

多壁碳纳米管——聚乙二醇复合材料缓释氧氟沙星

 作为第3代氟诺酮类合成抗菌药,氧氟沙星的抗菌谱广、抗菌活性强、口服吸收完全、体内分布广、生物利用度高.但氧氟沙星有效抑菌浓度低,对多数致病菌的MIC₉₀在1μg·mL^-1内,因此制备更为安全有效的氧氟沙星缓释制剂十分必要.本文采用微波辅助硝酸氧化法修饰了多壁碳纳米管引入羧基,制备了氧化多壁碳纳米管.在对甲苯磺酸催化下,以聚乙二醇修饰了氧化多壁碳纳米管,制备了分散性能较好的多壁碳纳米管-聚乙二醇复合材料.以多壁碳纳米管-聚乙二醇复合材料为药物载体、氧氟沙星为模型药物,考查了多壁碳纳米管-聚乙二醇复合材料的载药释药性能.研究结果表明：多壁碳纳米管-聚乙二醇复合材料具有较大的载药率,达92.8%;在磷酸缓冲溶液(pH=7.4)中,24h内可持续稳定缓慢释放氧氟沙星.     

Efficient photo-assisted Fenton oxidation treatment of multi-walled carbon nanotubes

In this paper,a new and efficient way to oxidize and functionalize the multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) has been developed by using a combination of ultraviolet (UV) irradiation and Fenton oxida-tion process,namely UV/Fenton oxidation treatment. Comparing with conventionally individual Fenton oxidation treatment of MWNTs,UV/Fenton combined treatment improved the etching rates and effi-ciencies and hence reduced the time for surface modification of MWNTs,which was proved to be an effective method in etching and functionalizing CNTs. The formation of new functional groups,struc-tural changes and thermal stability during oxidation period were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),Raman spectroscopy and could be clarified by thermogravimetric analy-sis (TGA),which showed that it was under UV irradiation conditions that MWNTs could be rapidly functionalized with hydroxyl,carbonyl and carboxyl groups in the presence of Fenton reagents,origi-nating from the increase in the gross HO· concentration and the existent synergetic effect when using UV irradiation combing with Fenton oxidation process. Introduction of such new oxygen-containing functional groups was attributed to attacks of HO· on defect sites and unsaturated bonds of C=C in the MWNTs sample,which should play an important role in accounting for the FTIR and Raman spectral changes.     

Polymer grafting modification of the surface of nano silicon dioxide

Based on the composite modification technology of the surface of nano silicon dioxide by non-soap emulsion polymerization, it is verified that there are polymer grafted on the surface of nano silicon dioxide. The modification mechanism and the bonding status on the surface of nano silicon dioxide after modification were suggested via the results of the infrared spectrum, transmission electronic microscope photograph and X-ray photoelectron spectrum. The hydroxyl formed by hydrolyzing of silane coupling agent reacts with hydroxyl on the surface of nano silicon dioxide to form Si-O-Si bonds by losing water molecules and hence the double bonds are introduced onto the surface of nano silicon dioxide. The surface of nano silicon dioxide is grafted with polymer through free radical polymerization between the double bonds on the surface of nano silicon dioxide and styrene under the action of initiating agent. The dispersibility of nano silicon dioxide and the controllability of surface modification of nano silicon dioxide can be greatly improved by the modification process.     

多羟基超支化聚(胺-酯)修饰多壁碳纳米管

通过原位酯交换聚合反应,在多壁碳纳米管(MWNTs)表面接枝多羟基超支化聚胺-脂取得成功.分步产物的结构用FTIR进行了表征,TGA确定了修饰类型为共价接枝,SEM观察到MWNTs改性前后的形貌变化,并首次采用化学滴定方法确定了接枝在碳纳米管上的超支化聚合物的平均代数.接枝修饰后的MWNTs在水、乙酸乙酯等常见溶剂中的分散能力明显提高.     

XPS研究多壁碳纳米管的阳极氧化处理效果

采用阳极氧化法对多壁碳纳米管（MWNTs）进行表面处理以提高其表面极性官能团含量。研究了不同电解参数对MWNTs处理结果的影响，采用X射线光电子能谱对处理前后的MWNTs的表面特征进行了分析。结果表明，经阳极氧化处理后，MWNTs表面氧原子摩尔分数与极性官能团总量均有不同程度增加。通电量和碱性电解质的电导率（物质的量浓度）是阳极氧化处理过程的主要影响因素，MWNTs表面极性官能团总量的增加可以归结为羟基的增加和羰基的减少，另外还探讨了可能的氧化反应机理。     

SOME INVESTIGATIONS ON THE NATURE OF REACTION PROCEEDING OF RADIATIONINDUCED GRAFTING IN THE POLYETHYLENE AND ACRYLIC ACID SYSTEM

Direct radiation grafting of acrylic acid (AA) and methacrylic acid (MAA) onto polyethylene (PE) films was studied. The investigation of the nature and characters of grafting proceeding was performed. The penetration of grafting onto the thin PE film was studied and the mechanism discussed. This involves an initial stage whereby the grafted surface layer deforms the PE allowing further monomer to penetrate. It was shown that the surface grafting was dynamic controlled and the penetration of monomer depended on the polarity of monomer.