The invention discloses a method for preparation of composite materials and surface modification of carbon nanotubes, carbon nanotubes (CNT) with tannic acid (TA) in aqueous solution, after adding three ethylene amine four ultrasound (TETA) under normal temperature mixing modification of CNT, get better CNT PTA/TETA degree of polymerization by molar ratio the regulation of TA concentration, stirring time and TA and TETA, with 2 2-bromoisobutyrate bromide (BiBb) on CNT PTA/TETA bromide modified by surface initiated atom transfer radical polymerization (SI ATRP) method of CNT was obtained PTA/TETA Polymer composite materials. The invention does not damage the structure of carbon nanotubes chemical conditions through non covalent interactions between polymers and carbon nanotubes, and the use of polymer chains containing more functional groups, not only can effectively reduce the adhesion between carbon nanotubes, and according to the different functional groups so that the carbon nanotubes surface with different functionalities.
【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管表面改性及复合材料的制备方法
本专利技术属于复合材料制备领域,具体涉及一种碳纳米管表面改性及复合材料的制备方法。
技术介绍
碳纳米管具有稳定的化学结构,比表面积大,并具有优异的力学、热力学、电学及光学性质,使其在电容器、光电器件、储能电池、电化学传感器等诸多领域具有广阔的应用前景,因而成为近年来的研究热点。但由于碳纳米管是sp2杂化结构,使其化学活性差,在溶剂及聚合物基体中的分散性差,很容易发生团聚,从而使其应用受到限制。因而,通过对碳纳米管进行表面改性,在其表面引入更多的官能团,成为改善其在溶剂和聚合物基体中的分散性的重要方法,此外,还可以赋予碳纳米管更多的功能性。碳纳米管表面改性是提高其分散性的重要方法,主要有物理方法和化学方法。化学方法一般采用强酸和强氧化剂预处理后,使其表面带有羧基等官能团,然后再通过酰胺化、酯化等反应在其表面接枝聚合物,从而提高碳纳米管的分散性。但是化学方法通过共价键作用,破坏了碳纳米管的sp2杂化结构,对其机械性能和电学性能产生一定的影响。中国专利CN103803523A报道了一种利用强碱和双氧水混合溶液处理碳纳米管后,使其与丹宁酸反应,经过表面改性处理的碳纳米管在水和有机溶剂中均匀分散并有较高的稳定性。但是强碱和双氧水预处理碳纳米管会破坏碳纳米管原有的化学结构,并且该方法修饰后的碳纳米管表面官能团较少且单一,限制了对其进行进一步改性及其多功能性。针对现有技术中碳纳米管表面改性方法的不足,因此,有必要进一步研究一种新型的碳纳米管表面改性方法。
技术实现思路
本专利技术克服了上述方法的不足,本专利技术提供一种碳纳米管及复合 ...
【技术保护点】
一种碳纳米管的表面改性方法,其特征是,包括以下步骤:(1)将碳纳米管(CNT)超声分散到丹宁酸(TA)的水溶液中,在搅拌下加入三乙烯四胺(TETA),搅拌均匀后干燥,得到CNT‑P(TA‑TETA);所述CNT、TA的质量比为1:(0.1‑1),TA、TETA的摩尔比为1:(1‑20);(2)利用酰溴反应将Br引入CNT‑P(TA‑TETA)中,制备成为CNT‑P(TA‑TETA)‑Br;(3)利用表面引发原子转移自由基聚合反应将聚合物链接枝到CNT‑P(TA‑TETA)‑Br中,从而将CNT‑P(TA‑TETA)‑Br制备成为CNT‑P(TA‑TETA)‑Polymer。
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管的表面改性方法,其特征是,包括以下步骤:(1)将碳纳米管(CNT)超声分散到丹宁酸(TA)的水溶液中,在搅拌下加入三乙烯四胺(TETA),搅拌均匀后干燥,得到CNT-P(TA-TETA);所述CNT、TA的质量比为1:(0.1-1),TA、TETA的摩尔比为1:(1-20);(2)利用酰溴反应将Br引入CNT-P(TA-TETA)中,制备成为CNT-P(TA-TETA)-Br;(3)利用表面引发原子转移自由基聚合反应将聚合物链接枝到CNT-P(TA-TETA)-Br中,从而将CNT-P(TA-TETA)-Br制备成为CNT-P(TA-TETA)-Polymer。2.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤(1)中,所述的丹宁酸的水溶液浓度为:25-1000µg/mL。3.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤(1)中,反应条件为:在20-35°C、转速为500±1rpm的条件下搅拌0-48h;干燥条件为40-80°C下真空干燥8-20h。4.如权利要求1所述的方法,其特征是,步骤(2)的具体方法步骤为:将CNT-P(TA-TETA)...
【专利技术属性】
技术研发人员:高婷婷,司淑贤,周国伟,王俊豪,
申请(专利权)人:齐鲁工业大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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