聚乙二醇修飾多壁碳納米管的合成與應(yīng)用研究.pdf

1、本論文首先采用“向碳納米管接枝”方法將不同分子量的聚乙二醇(PEG)接枝到多壁碳納米管（MWNT）表面，合成PEG修飾的碳納米管（MWNT-PEG）。并利用異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷（IPTES）的－NCO官能團與MWNT-PEG的羥基之間的反應(yīng)，對MWNT-PEG進一步修飾，合成IPTES硅烷偶聯(lián)劑修飾的碳納米管（MWNT-IPTES）。然后分別以MWNT-IPTES和MWNT-PEG為模板，采用“溶膠-凝膠”法制備SiO2納米管。此外

2、，對MWNT-PEG與α-環(huán)糊精之間的包合作用也進行了研究。
　　 （1）MWNT-PEG及MWNT-IPTES合成。首先利用過量的甲苯-2,4-二異氰酸酯（TDI）與羥基化碳納米管（MWNT-OH）反應(yīng)，合成表面含有－NCO基團的MWNT（MWNT-TDI）。再將其和過量PEG（分子量分別為400，1000，2000和4000 g/mol）反應(yīng)，制備系列MWNT-PEG。然后將MWNT-PEG和硅烷偶聯(lián)劑IPTES反應(yīng)，對MW

3、NT-PEG進一步功能化，合成MWNT-IPTES。采用透射電子顯微鏡（TEM）、熱失重分析(TGA)和紫外-可見光譜（UV-vis）對MWNT-PEG及MWNT-IPTES進行了表征。
　　 （2）以MWNT為模板的SiO2納米管的制備。分別以MWNT-IPTES和MWNT-PEG為模板，以正硅酸乙酯(TEOS)為原料，在堿性條件下采用“溶膠－凝膠”方法合成SiO2納米管，并經(jīng)熱處理除去MWNT模板得到中空的SiO2納米管。探

4、討了反應(yīng)條件對模板法合成SiO2納米材料之形態(tài)的影響。采用紅外光譜（FTIR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和電子能譜（EDX）對SiO2納米管的結(jié)構(gòu)和形態(tài)進行了研究。結(jié)果表明以MWNT-IPTES和MWNT-PEG為模板可合成出的中空SiO2納米管，SiO2納米管的直徑在35～80 nm之間，管壁很薄，約6 nm。此外，以純粹的PEG或MWNT-OH為模板都不能得到管狀的SiO2。
　　 （3）MWNT-

5、PEG與α-環(huán)糊精（α-CD）包合作用研究。在水溶液中，利用α-CD與MWNT表面接枝PEG分子鏈之間的相互作用，制備出MWNT-PEG與α-環(huán)糊精的包合物(α-CD/MWNT-PEG Ics)。采用紅外光譜(FTIR)對α-CD/MWNT-PEG Ics的結(jié)構(gòu)進行了表征；采用紫外-可見光光譜（UV-vis）對包合物的形成過程進行了跟蹤，結(jié)果表明包合物的形成時間與鍵接到MWNT表面的PEG的分子量有關(guān)。分子量為2000和4000 g/m