一种聚Ｎ－乙烯基－γ－氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚Ｎ－乙烯基－γ－氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管及其制备方法，其特征是：先在高温高压的水热条件下使聚乙烯基吡咯烷酮与碳纳米管发生π－π共轭作用，得到聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管，然后再在碱性条件下使碳纳米管表面上的聚乙烯基吡咯烷酮发生水解反应生成聚Ｎ－乙烯基－γ－氨基丁酸钠，借助该水解产物中的强亲水性的羧酸阴离子来提高碳纳米管在水中的分散稳定性，从而大大提高碳纳米管的水溶性。本发明专利技术所提供的水溶性碳纳米管制备方法具有绿色环保、高效、成本低廉、工艺简单的优点，能够促进水溶性碳纳米管大批量制备及工业化，将在纳米科学、材料科学、化学工业和生物医学诸领域有着巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水溶性碳纳米管的制备，特别是一种聚N-乙烯基_ Y -氨基丁酸钠修 饰的水溶性碳纳米管及其制备方法。
技术介绍
在最近的十几年里，由于独特的结构、优异的机械性能以及光、电、热等功能特性， 碳纳米管(CNTs)己在许多领域应用中获得重大突破，同时也在许多高科技领域表现出更 多潜在的应用，如生物工程、材料科学、催化化学、物理化学、生物化学等领域，因此是纳米 科学研究中的一个新热点。碳纳米管由于自身比表面能较高，较易发生团聚且不溶于水，因 此在一些亲水的环境，如生物工程、生物化学等环境应用时受到较大限制，而必需进行亲水 性表面改性以提高它的水溶性才能够满足应用要求。因而对碳纳米管进行水溶性表面改性 的研究一直受到人们广泛关注。与其它应用所需的表面改性方法相比，碳纳米管水溶性表面改性较复杂和困难， 比如为满足碳纳米管在高分子材料中的应用，常见的表面改性方法有①氧化法，借助氧 化剂在CNTs表面引入羧基、羟基等官能团，这种方法工艺较简单，但对提高碳纳米管的水 溶性帮助不大；②小分子有机基团修饰法，较常见的是用化学偶联方法在CNTs表面修饰 上胺基、双键、环氧基等官能团，这些官能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚Ｎ－乙烯基－γ－氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管的制备方法，其特征在于：制备方法包括如下步骤：　　（１）将１重量份的碳纳米管和１０～１００重量份的重量百分浓度为１％～３０％的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液混合，搅拌预分散后，超声辅助分散０．５ｈ～２４ｈ；　　（２）将（１）得到的碳纳米管和聚乙烯基吡咯烷酮水溶液的混合物转移到高压反应釜中并置于１２０℃～２５０℃下水热处理２ｈ～４８ｈ，结束后过滤，并用去离子水充分洗涤，得到聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管；　　（３）将１重量份（２）得到的聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管和１０～１００重量份浓度为１．０ｍｏｌ／Ｌ～１０ｍｏｌ／Ｌ的强碱...

【技术特征摘要】
一种聚N 乙烯基 γ 氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管的制备方法，其特征在于制备方法包括如下步骤(1)将1重量份的碳纳米管和10～100重量份的重量百分浓度为1％～30％的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液混合，搅拌预分散后，超声辅助分散0.5h～24h；(2)将(1)得到的碳纳米管和聚乙烯基吡咯烷酮水溶液的混合物转移到高压反应釜中并置于120℃～250℃下水热处理2h～48h，结束后过滤，并用去离子水充分洗涤，得到聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管；(3)将1重量份(2)得到的聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管和10～100重量份浓度为1.0mol/L～10mol/L的强碱水溶液混合，搅拌预分散后，超声辅助分散0.5h～24h；(4)将(3)得到的聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：马传国，丁盛，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]