碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备
发布时间：2021-01-15 11:49
碳纳米管的机械强度高,其自身的结构使其具有较好的电磁性能、导电、导热性能,但是碳纳米管自身有着较强的范德华力,大长径比和大比表面积,导致碳纳米管在基体中分散的效果不理想,因此对碳纳米管的表面修饰具有重大意义。本文首先对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行研磨下,采用多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠对碳纳米管进行非共价键表面修饰,制备得到了多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性的多壁碳纳米管。将天然胶乳（NRL）作为基体,多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性多壁碳纳米管作为填料,制备改性多壁碳纳米管/天然胶乳复合材料,比较了多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性的碳纳米管以及未改性的碳纳米管/天然胶乳复合材料的性能。通过透射电子显微镜、拉曼光谱、热失重等方法研究碳纳米管在水中的分散效果,以及碳纳米管和多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠之间的相互作用。通过力学性能、硫化性能测试方法对多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的机械性能以及硫化性能进行分析。采用了RPA、体积电阻等测试方法对多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的佩恩效应以及电性能进行系统的研究。研究结果如下:（1）碳纳米管在研磨作用下,通过超声...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多巴胺的结构式
碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备10图1.2多巴胺形成的不同路径Figure1.2Thedifferentpathwaysofdopamineformation1.3.2多巴胺的应用(1)医学方面的应用多巴胺为体内合成去甲肾上腺素的前体，具有β受体激动作用，也有一定的α受体激动作用。用于各种类型休克，包括中毒性休克丶心源性休克、出血性休克、中枢性休克[52-54]。在中枢神经系统领域，多巴胺帮助身体保持正常功能。已知多巴胺水平下降与帕金森氏病联系在一起，在这种荷尔蒙缺乏的情况下会导致患者颤抖，虚弱和思维混乱，这也是许多帕金森氏病患者不能很好控制身体的原因所在[55-58]。马文康[59]将聚多巴胺与金元素制备成了纳米探针，并将其应用在癌症的可视化与联合治疗上。首先制备了金纳米棒与氧化锌的复合材料，然后将多巴胺在其表面通过自聚合生成聚多巴胺，并且形成了yolk-shell结构的纳米探针。该纳米探针的分散性良好，且有很好的光热转换能力。
青岛科技大学研究生学位论文19能够得出CNTs的管壁结构并未有较大变化，一些较小的峰强度的移动是因为多巴胺对碳纳米管的吸附造成的。并且CNTs在经过多巴胺改性后的拉曼光谱图中可以看到峰强度增强了，说明CNTs的有序程度增加，表面缺陷减少，这是因为多巴胺吸附在CNTs表面，对CNTs进行了修饰。在表2.4中也可以看到D峰与G峰振动的位置与振动峰的面积比，由图2.1与表2.4能够看出碳纳米管在经过多巴胺pDA的改性之后，ID与IG之比由1.18降至了1.01，可以看出碳纳米管的缺陷程度明显降低，碳纳米管的有序程度提高。图2.1拉曼光谱曲线：碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管Figure2.1RamanspectroscopycurvesofCNTsandPDA/CNTs2.2.2热失重分析图2.2热失重曲线图：碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管Figure2.2TGAcurvesofCNTsandPDA/CNTs为了研究多巴胺与碳纳米管的相互作用，在多巴胺改性处理后采用热失重分析对其进行研究。上图为未改性碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管的热失重结果。在图中黑色的曲线为未改性的碳纳米管的失重曲线，在600℃过后开始有质量损
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接气相沉积法制备碳纳米管纤维的研究进展[J]. 徐子超,吴丽莉,陈廷. 纺织导报. 2019(06)
[2]酸化处理对碳纳米管电化学性能的影响[J]. 孔令涌,余永龙,尚伟丽,黄少真. 电池. 2019(02)
[3]直流电弧等离子体法制备纳米材料的研究进展[J]. 叶凯,梁风,姚耀春,马文会,杨斌,戴永年. 材料导报. 2019(07)
[4]多壁碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的热电效应及其力学性能研究[J]. 刘大晨,刘策,汤琦. 化工新型材料. 2018(01)
[5]原位气相生长法制备碳纳米管/Al2O3陶瓷复合材料[J]. 康艳茹,何禧佳,殷正娥,李亚利. 复合材料学报. 2018(01)
[6]碳纳米管的制备方法[J]. 李春花,贺小光,卓春蕊,姚春梅,吕启松. 科技经济导刊. 2016(32)
[7]碳纳米管制备的研究现状[J]. 崔屾,李海燕. 化学工业与工程. 2002(01)
硕士论文
[1]单壁碳纳米管的电弧放电法制备及纯化的初步研究[D]. 孙喜.太原理工大学 2007
本文编号：2978820
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多巴胺的结构式
碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备10图1.2多巴胺形成的不同路径Figure1.2Thedifferentpathwaysofdopamineformation1.3.2多巴胺的应用(1)医学方面的应用多巴胺为体内合成去甲肾上腺素的前体，具有β受体激动作用，也有一定的α受体激动作用。用于各种类型休克，包括中毒性休克丶心源性休克、出血性休克、中枢性休克[52-54]。在中枢神经系统领域，多巴胺帮助身体保持正常功能。已知多巴胺水平下降与帕金森氏病联系在一起，在这种荷尔蒙缺乏的情况下会导致患者颤抖，虚弱和思维混乱，这也是许多帕金森氏病患者不能很好控制身体的原因所在[55-58]。马文康[59]将聚多巴胺与金元素制备成了纳米探针，并将其应用在癌症的可视化与联合治疗上。首先制备了金纳米棒与氧化锌的复合材料，然后将多巴胺在其表面通过自聚合生成聚多巴胺，并且形成了yolk-shell结构的纳米探针。该纳米探针的分散性良好，且有很好的光热转换能力。
青岛科技大学研究生学位论文19能够得出CNTs的管壁结构并未有较大变化，一些较小的峰强度的移动是因为多巴胺对碳纳米管的吸附造成的。并且CNTs在经过多巴胺改性后的拉曼光谱图中可以看到峰强度增强了，说明CNTs的有序程度增加，表面缺陷减少，这是因为多巴胺吸附在CNTs表面，对CNTs进行了修饰。在表2.4中也可以看到D峰与G峰振动的位置与振动峰的面积比，由图2.1与表2.4能够看出碳纳米管在经过多巴胺pDA的改性之后，ID与IG之比由1.18降至了1.01，可以看出碳纳米管的缺陷程度明显降低，碳纳米管的有序程度提高。图2.1拉曼光谱曲线：碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管Figure2.1RamanspectroscopycurvesofCNTsandPDA/CNTs2.2.2热失重分析图2.2热失重曲线图：碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管Figure2.2TGAcurvesofCNTsandPDA/CNTs为了研究多巴胺与碳纳米管的相互作用，在多巴胺改性处理后采用热失重分析对其进行研究。上图为未改性碳纳米管与多巴胺改性碳纳米管的热失重结果。在图中黑色的曲线为未改性的碳纳米管的失重曲线，在600℃过后开始有质量损
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接气相沉积法制备碳纳米管纤维的研究进展[J]. 徐子超,吴丽莉,陈廷. 纺织导报. 2019(06)
[2]酸化处理对碳纳米管电化学性能的影响[J]. 孔令涌,余永龙,尚伟丽,黄少真. 电池. 2019(02)
[3]直流电弧等离子体法制备纳米材料的研究进展[J]. 叶凯,梁风,姚耀春,马文会,杨斌,戴永年. 材料导报. 2019(07)
[4]多壁碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的热电效应及其力学性能研究[J]. 刘大晨,刘策,汤琦. 化工新型材料. 2018(01)
[5]原位气相生长法制备碳纳米管/Al2O3陶瓷复合材料[J]. 康艳茹,何禧佳,殷正娥,李亚利. 复合材料学报. 2018(01)
[6]碳纳米管的制备方法[J]. 李春花,贺小光,卓春蕊,姚春梅,吕启松. 科技经济导刊. 2016(32)
[7]碳纳米管制备的研究现状[J]. 崔屾,李海燕. 化学工业与工程. 2002(01)
硕士论文
[1]单壁碳纳米管的电弧放电法制备及纯化的初步研究[D]. 孙喜.太原理工大学 2007
本文编号：2978820
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