碳纳米管/纤维素复合纤维的制备及其导电性能研究

发布时间：2021-06-26 04:02

　　高柔性、高强度、高电导率和低密度的柔性材料在传感器、电容器以及储能材料等领域都有广泛的应用。碳纳米管具有优异的力学及电学性能,将碳纳米管组装成宏观纤维可充分发挥碳纳米管的优越性能。但是,目前碳纳米管纤维的制备存在对碳纳米管要求苛刻、成型工艺复杂等问题,因而探索简单环保的方法制备出导电性能和力学性能优异的碳纳米管纤维仍需解决很多学术和技术问题。本论文针对碳纳米管导电纤维制备过程中存在的技术问题,开展了模板吸附法和湿法纺丝法制备碳纳米管/纤维素复合纤维的探索性研究,探讨制备工艺对复合纤维形貌及结构的影响,并研究了复合纤维的导电性能及力学性能。本文的具体工作和主要研究内容包括:1.利用表面活性剂作为碳纳米管分散剂,通过超声震荡和高速离心得到碳纳米管分散液。紫外可见吸收光谱和Zeta电位分析结果表明,十二烷基硫酸钠（SDS）可显著提高CNTs分散性,其最佳分散条件为:单壁碳纳米管（SWCNTs）的初始浓度为0.8～1.2 mg/mL,SDS的浓度为5 mg/mL,超声功率为200 W,超声时间为100 min。2.通过对比研究几种纤维模板对CNTs的吸附效果,发现纤维素纤维对酸化碳纳米管具有良... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳纳米管复合材料的研究现状
        1.2.1 碳纳米管结构特点
        1.2.2 碳纳米管/聚合物复合材料的研究进展
    1.3 碳纳米管复合纤维的研究现状
        1.3.1 碳纳米管纤维的制备方法
        1.3.2 碳纳米管/聚合物复合纤维的研究进展
    1.4 本论文选题及研究内容
第2章 单壁碳纳米管分散性研究及复合纤维的制备
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 单壁碳纳米管溶液的制备
        2.2.3 模板吸附法制备碳纳米管/纤维素复合纤维
        2.2.4 表征及测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单壁碳纳米管的分散性研究
        2.3.2 单壁碳纳米管在不同纤维表面的吸附表征
        2.3.3 复合纤维的导电性能
    2.4 本章小结
第3章 模板吸附法制备酸化碳纳米管/纤维素复合纤维
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器
        3.2.2 模板吸附法制备酸化碳纳米管/纤维素复合纤维
        3.2.3 表征及测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 酸化对碳纳米管分散性的影响
        3.3.2 模板吸附法制备复合纤维的条件优化
    3.4 本章小结
第4章 湿法纺丝工艺制备碳纳米管/再生纤维素复合纤维
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 实验方法
        4.2.3 表征及测试
    4.3 结果分析
        4.3.1 湿法纺丝法制备复合纤维的条件优化
        4.3.2 复合纤维的力学性能
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 全文结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
附件 学术成果证明材料


【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素低温炭化特性[J]. 辛善志,米铁,杨海平,陈汉平.  化工学报. 2015(11)
[2]碳纳米管分散性研究现状[J]. 姚武,陈雷,刘小艳.  材料导报. 2013(09)
[3]碳纳米管分散性研究进展[J]. 王宝民,韩瑜,宋凯.  材料导报. 2012(07)
[4]碳纳米管在分离科学中的应用研究进展[J]. 武春霞,王春,王志.  色谱. 2011(01)
[5]CNTs/PBO复合材料的合成及性能[J]. 李金焕,黄玉东,史瑞欣.  复合材料学报. 2004(05)

博士论文
[1]新型溶剂制备再生纤维素纤维及其结构性能研究[D]. 张帅.东华大学 2010



本文编号：3250590