通过调温引导聚合物修饰碳纳米管在水中自组装的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过调温引导聚合物修饰碳纳米管在水中自组装的方法。将聚合物吸附到碳纳米管表面，然后将吸附有聚合物的碳纳米管分散到水中，通过改变温度使碳纳米管在溶剂中自组装，通过静置或者离心可分离碳纳米管自组装体。自组装体是外形规整的碳纳米管束，由数十至数千根高度取向的碳纳米管紧密平行排列而成。自组装可将碳纳米管轴向方向上的优异性能加以集中和放大，使碳纳米管拥有更广阔的应用前景。本发明专利技术步骤简单、容易实现，自组装在水中进行，不使用有毒的有机溶剂，更加环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，利用选择的聚合物对碳纳米管进行表面修饰，使碳纳米管拥有在水中自组装的能力。该方法可得到高度取向、平行排列的碳纳米管管束，自组装体外形规整、尺寸达到微米级。
技术介绍
日本Iijima于1991年发现了碳纳米管,该一维纳米材料由单层或多层石墨卷绕而成，具有中空筒柱型结构。碳纳米管具有优异的机械、光学、电学和热学性能，不仅能作为检测仪器和传感器的探针、纳米导线等微电子元器件，而且还能用来制备增强材料、导电材料、导热材料、光电材料和热电材料。目前研究得较多的是如何提高碳纳米管的分散性以及与基体材料的相容性，但是分散均匀的碳纳米管都是无规排列，杂乱排列的碳纳米管表现为各向同性，体现不出一维材料的特性。碳纳米管具有极大的长径比，表现出各向异性，其轴向上的力学、导电和导热性能远远高于径向上的同样性能。规整排列的管束可将单根碳纳米管轴向上的优异性能加以集中和放大，作为微电子元器件，自组装体拥有比单根碳纳米管更远大的应用前景。将自组装体加入基体材料，可制得导电、导热、机械性能各向异性的特种功能材料，能广泛的应用于航空航天、交通运输、风力发电等领域。为实现碳纳米管的定向排列和规整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过调温引导聚合物修饰碳纳米管在水中自组装的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）：将碳纳米管0.1～10g和强氧化性酸1～1×103mL混合，超声波处理0.5～12小时，于25～120℃氧化0.5～24小时；反应结束后经去离子水稀释洗涤，然后过滤分离，反复洗涤至滤液呈中性，干燥后得酸化碳纳米管；（2）：将步骤（1）得到的酸化碳纳米管0.1～10g和0.1～50g聚合物加入到25～1×103ml水中，超声波分散0.1～24小时，于35～45℃吸附1～72小时，得到聚合物修饰的碳纳米管，聚合物的吸附率即聚合物质量/聚合物质量与碳纳米管质量之和为30~80%；（3）：吸附结束后，将温度升高至50...

【技术特征摘要】
1.一种通过调温引导聚合物修饰碳纳米管在水中自组装的方法，其特征在于具体步骤如下 (1):将碳纳米管O.1 IOg和强氧化性酸I I X 103mL混合,超声波处理O. 5 12小时，于25 120°C氧化O. 5 24小时；反应结束后经去离子水稀释洗涤，然后过滤分离，反复洗涤至滤液呈中性，干燥后得酸化碳纳米管； (2):将步骤(I)得到的酸化碳纳米管O.1 IOg和O.1 50g聚合物加入到25 I X 103ml水中，超声波分散O.1 24小时，于35 45°C吸附I 72小时，得到聚合物修饰的碳纳米管，聚合物的吸附率即聚合物质量/聚合物质量与碳纳米管质量之和为3(Γ80% ； (3):吸附结束后，将温度升高至50 80°C，以IO2r/mirTlO6 r/min速度离心O.1 8小时，在容器底部得到碳纳米管自组装体；碳纳米管自组装体管束长度为25 40Mffl，直径为3 6Mm。2.一种通过调温引导聚合物修饰碳纳米管在水中自组装的方法，其特征在于具体步骤如下 (O :将碳纳米管和聚合物各O.1 IOg加入到25 2. 5X103ml分散剂中，超声波分散O.1 24小时，于35 45°C吸附I 72小时；结束后以IO2 r/mirTlO6 r/min速度离心O.1 8小时，底部沉淀经去离子水稀释并通过超声波分散后，再次离心分离，反复5 20次，制得聚合物修饰的碳纳米管，聚合物的吸附率为5 60% ； (2):将步骤(I)中得到的聚合物修饰的碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国建，武英杰，刘洋，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：