基于木质素和多巴胺改性的MWCNTs水相分散

发布时间：2021-06-28 17:25

　　为解决碳纳米管材料的团聚问题,对多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）进行多巴胺改性所形成的表面聚多巴胺层,增强了MWCNTs与木质素的结合力,从而最终实现以木质素为分散剂的水相MWCNTs稳定分散。采用傅里叶变换红外光谱和透射电镜对改性MWCNTs的表面化学结构和分散形态进行表征,应用紫外分光光度计定量评价pH值、木质素质量浓度及改性MWCNTs质量浓度对MWCNTs分散效果的影响。结果表明:经多巴胺改性的MWCNTs在木质素分散下可实现高达95.65%的分散度;中性、碱性条件有利于提高分散稳定性;木质素质量浓度为改性MWCNTs质量浓度的5倍时,MWCNTs分散效果最佳;木质素最多能均匀分散其2.5倍质量浓度的改性MWCNTs。 

【文章来源】：东华大学学报(自然科学版). 2020,46(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

MWCNTs-木质素结合体系

木质素辅助下改性前后MWCNTs的水相分散形态

在木质素质量浓度为0.05mg/g水溶液中，当pH值由2.16提高至11.99时，改性MWCNTs（初始质量浓度为0.02mg/g）静置4d后的宏观分散情况以及静置1和4d后质量浓度变化如图6所示。由图6(a）可知，随着pH值的升高，瓶中悬浮液颜色逐渐加深，当pH值超过7.2时，瓶中颜色变化较小。由图6(b）可知，随着pH的增大，悬浮液中的改性MWCNTs的质量浓度增大，当pH值大于7.2时，MWCNTs的质量浓度增大趋势变缓，基本达到平衡。由此说明，中性、碱性环境有利于木质素对MWCNTs的分散。木质素结构中含有大量甲氧基、羰基、β-O-4键[24]，提高环境pH值，会增加木质素的电负性，从而增加静电斥力，结合木质素的空间位阻作用，可有效促进和维持MWCNTs的分散。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]碳纳米管增强复合材料的制备与力学性能研究[D]. 亚斌.大连理工大学 2016

硕士论文
[1]碳纳米管在聚合物中分散方法的研究[D]. 庄金雨.北京化工大学 2015
[2]碱木质素溶液行为的研究[D]. 孔倩.华南理工大学 2011
[3]碳纳米管的修饰和环氧树脂功能改性的研究[D]. 钦琛.复旦大学 2009



本文编号：3254743