改性碳纳米管/海藻酸钠复合纤维的制备及其性能研究

发布时间：2024-04-08 22:57

　　碳纳米管(CNTs)由于优异的力学、电学和热学性能,而受到科研工作者们广泛关注。但由于CNTs极大的表面能,分子间较强的范德华力,使得CNTs极易发生团聚,难以分散,对其进行表面改性以此来提高其溶解性,分散性和后加工性成为研究者关注的热点。本文以混酸(硫酸和硝酸)对多壁碳纳米管(MWNTs)进行共价键修饰,制备得到氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs),实现MWNTs在水溶液中的良好分散,并利用扫描电镜和傅里叶红外光谱对O-MWNTs进行表征和分析。将海藻酸钠(SA)溶液和O-MWNTs进行共混,制备出不同质量配比的纺丝原液,经不同的工艺方法制备出SA/O-MWNTs复合纤维,测试其拉伸性能及吸水、吸盐性能。系统研究了反应温度、反应时间以及混酸浓度对混酸氧化MWNTs失重率的影响。结合正交实验分析得出:混酸浓度对MWNTs氧化改性影响最大,其次是反应温度,反应时间影响最弱。确定混酸氧化的最佳工艺条件:混酸浓度8 mol/L,反应温度100℃和反应时间8 h。通过红外光谱分析得出:经混酸氧化后,在MWNTs表面成功引入羧基,羟基等活性基团。采用注射器湿法纺丝的方法,通过调节纺丝原液中O-MW...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1碳纳米管结构示意图

图1.1碳纳米管结构示意图[3]Figure1.1Schematicdiagramofcarbonnanotubestructure据石墨烯片层数量的不同，CNTs通常分单壁碳纳米管(Single-wallcarbonnanotubTs)和多壁碳纳米管(M....

图1.2多壁碳纳米管透射图

图1.1碳纳米管结构示意图[3]Figure1.1Schematicdiagramofcarbonnanotubestructure石墨烯片层数量的不同，CNTs通常分单壁碳纳米管(Single-wallcarbon和多壁碳纳米管(Multi-walled....

图1.3石墨层卷曲形成碳纳米管的示意图

工大学硕士学位论文改性碳纳米管/海藻酸钠复合纤维的制备及其性高的均匀性。其结构可以用螺旋矢量和θ来表示，如图2.3所示是由碳原子边形网格平面，其中阴影部分是用于卷曲碳纳米管的区域，为基矢，O为向为参考轴，螺旋矢量(即图中....

图1.4碳纳米管的三种典型结构

图1.4碳纳米管的三种典型结构[17]Figure1.4Threetypicalstructuresofcarbonnanotub[18]，有1/3的CNTs是表现为金属型的，而另外2/3的CNTs都是金属型，而锯齿型的CNTs中，部分为质简单....

本文编号：3948938