碳納米管功能化及其介電泳排列的研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)因其獨特的納米結構和優(yōu)異的電學性能已成為物理、化學、材料及生物領域的研究熱點。但由于其在很多溶劑中極差的分散性且表面缺少官能團限制了其在許多領域的應用。為了實現碳納米管潛在的應用，對碳納米管進行化學功能化是極其重要的，官能團的引入，如羧基和氨基基團，不僅可以提升碳納米管在溶劑中的分散性，同時也有利于進一步接枝其它化合物。另一方面，對于一些特殊的應用，將碳納米管操控和定位到適當的位置是非常有必要的。介電泳用于大規(guī)模組裝

2、和操控碳納米管已被證實是一種非常有前途的技術。本論文針對該領域存在的一些基本問題，對碳納米管化學功能化和多功能化以及功能化后的碳納米管在溶劑中的分散性進行了研究。使用介電泳技術，我們獲得了碳納米管網絡和碳納米管陣列。對不同實驗參數對介電泳排布的結構的影響進行了研究和討論。
　　通過結合混酸處理和重氮鹽化學，多壁碳納米管(MWCNTs)表面依次引進了羧基官能團和氨基官能團，實現了碳納米管的多功能化。利用紅外光譜(FT-IR)，熱重分

3、析(TGA)，掃描電鏡(SEM)，拉曼光譜(Raman)和X射線能量色散譜分析(EDS)對多功能化的MWCNTs多功能化進行表征。用乙二胺和乙酰氯對多功能化的MWCNTs進行進一步化學接枝。紅外光譜證實進一步接枝反應過程中有酰胺鍵形成，這表明多功能化的MWCNTs進一步化學接枝成功。
　　利用介電泳技術在不同線寬間距的平行電極間組裝碳納米管網絡和碳納米管陣列。實驗中我們使用介電泳技術對在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中有良好分散性