探讨硅烷碳纳米管改性及其接枝聚硅烷

论文导读：2.4酸化后的碳纳米管的酯化、酰胺化17-182.3主要仪器设备与试剂18-192.4实验部分19-212.4.1实验试剂的纯化192.4.2碳纳米管的纯化192.4.3碳纳米管的酸化19-202.4.4碳纳米管的酰氯化202.4.5酰氯化碳纳米管上接枝对苯二酚20-212.4.6表征策略212.5结果与讨论21-272.

5.1滴定浅析法表征21-232.2红外光谱浅析23-252.

摘要：由于碳纳米管具有高稳定性和优良的导电性，已成为国际新材料领域的探讨热点。它依赖于π电子离域，可体现为金属型或者半导体型，是理想的一维量子导线。将碳纳米管与聚硅烷有机结合起来对其进行探讨，有目的地组合配置σ-π离域的各级结构，对开发新型导电高分子材料，有非常重要的探讨价值。本论文主要探讨内容是，首先在碳纳米管的侧壁上引入羧基基团对其进行酸化改性；然后进行酰氯化改性；将改性后的碳纳米管上接枝一个π电子系统的有机官能团，如对苯二酚；再利用Grafting-From策略在接枝对苯二酚的碳纳米管上再接枝上三种不同取代基的聚硅烷。并对每个步骤的产物进行红外光谱、热失重、扫描电镜、透射电镜等浅析测试，考察不同策略改性的效果及可行性，及其对接枝聚硅烷后的碳纳米管的结构性能进行表征浅析。实验及浅析结果表明：利用150ml硝酸(5.8mol/L)/5ml浓硫酸，酸化处理的碳纳米管的酸化效果最好，引入的羧基基团最多，对碳管的损伤最小；在酰氯化碳纳米管接枝对苯二酚反应中，利用丙酮为溶剂，三乙胺为催化剂能使对苯二酚很好的接枝到碳纳米管上；利用DMF为溶剂，吡啶为催化剂，在N2气保护条件下能在接枝对苯二酚的碳纳米管上接枝上三种单体的二氯硅烷；利用Grafting-From法在能够使三种不同取代基的聚硅烷接枝到改性的碳纳米管上；经过碳纳米改性的聚硅烷的电导率相对于未用碳纳米管改性的聚硅烷其导电性能增强了，而相对于原料碳纳米管其电导率降低。关键词：碳纳米管论文改性论文接枝论文聚硅烷论文
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Abstract6-10
第1章 绪论10-15

1.1 课题探讨背景10

1.2 碳纳米管介绍10-12

1.2.1 碳纳米管的结构10-11

1.2.2 碳纳米管的制备11-12

1.3 碳纳米管的性能及其运用12-13

1.3.1 力学性能12

1.3.2 电学性能12-13

1.3.3 光学性能13

1.3.4 碳纳米管的其它性能及其运用13

1.4 课题探讨的内容13-15

第2章 碳纳米管的改性15-28

2.1 引言15

2.2 碳纳米管的共价化学修饰15-18

2.1 碳纳米管端口与缺陷位置的化学氧化15-16

2.2 碳纳米管的氟化16

2.3 碳纳米管的环加成16-17

2.4 酸化后的碳纳米管的酯化、酰胺化17-18

2.3 主要仪器设备与试剂18-19

2.4 实验部分19-21

2.4.1 实验试剂的纯化19

2.4.2 碳纳米管的纯化19

2.4.3 碳纳米管的酸化19-20

2.4.4 碳纳米管的酰氯化20

2.4.5 酰氯化碳纳米管上接枝对苯二酚20-21

2.4.6 表征策略21

2.5 结果与讨论21-27

2.5.1 滴定浅析法表征21-23

2.5.2 红外光谱浅析23-25

2.5.3 热重图浅析25-26

2.5.4 扫描电镜浅析26-27

2.6 本章小结27-28

第3章 改性后的碳纳米管接枝聚硅烷28-34

3.1 引言28

3.2 聚合物改性碳纳米管介绍28-30

3.

2.1 Grafting-To 策略28-29

3.

2.2 Grafting-From 策略29-30

3.3 实验所用主要仪器设备及试剂30-31

3.4 实验部分31-32

3.4.1 试剂的预处理31

3.4.2 接枝对苯二酚的碳纳米管与三种单体硅烷的反应31

3.4.3 改性的碳纳米管接枝三种不同的聚硅烷31-32

3.5 表征策略32

3.6 本章小结32-34

第4章 接枝聚硅烷后碳纳米管的表征与浅析34-45

4.1 红外光谱浅析34-36

4.2 热失重浅析36-39

4.3 能谱浅析39-42

4.4 透射电镜浅析42-43

4.5 电导率性能浅析43-44

4.6 本章小结44-45

结论45-46
参考文献46-51
攻读硕士学位期间发表的学术论文51-52
致谢52