功能多壁碳纳米管

PAN-co-PMMA/f-MWCNT的纳米复合 材料制备
❖ PAN-co-PMMA/f-MWCNT纳米复合材料采用原位聚合 技术ຫໍສະໝຸດ Baidu成。
❖ 用蒸馏水，在一个两颈烧瓶中超声（120 W/80千赫） 处理20分钟。然后，MMA和AN加到悬浮液中，通过搅 拌，然后进行另一个20分钟的超声处理。
❖ 然后，将计算量的0.1M过硫酸钾为引发剂，连续加 入氮气吹扫。聚合反应在333K下进行搅拌3小时。
❖ Kang等人在各种聚合物/碳纳米管复合材料的制备 研究工作(聚甲基丙烯酸甲酯/ MWCNT复合材料)中取 得很大进展。
❖ Kim等人研究了多壁碳纳米管/聚苯乙烯复合材料样 品的导电性。结果表明：在根据渗流理论，随着 MWCNT含量的增加，碳纳米管/ PS复合材料的渗流阈 值在0.5和1.0％（重量）之间变化。
❖ H 2SO4（98％），硝酸（60％），过硫酸钾，和亚 铁铵硫酸盐，均为分析纯，直接使用。
❖ F-碳纳米管，PAN-co-PMMA，PAN-co-PMMA/MWCNT。
❖ 紫外 - 可见吸收光谱可见分光光度计（UV-2450， 岛津公司，日本）
❖ 傅里叶变换红外（FTIR）光谱仪（Perkin-Elmer公 司的Paragon500）
The end,thank you! 感谢您的聆听！
❖ X-射线衍射样品固定器
❖ ASTMF316-86透氧仪（PMI仪，型号GP-201-A，NY， USA）等
碳纳米管的官能化
❖ 多壁碳纳米管的官能化通体积比为3:1的浓缩硫酸和 硝酸的的混合物在24小时约40摄氏度的烧瓶中发生 的，再用超声波清洗器（120 W/60千赫兹）做超声 处理。当时的解决方案用双蒸水稀释，过滤，并在 残留物用蒸馏水洗涤。此外，开放式的管用体积比 为1:4的过氧化氢和H2SO4，在搅拌下在70摄氏度30 分钟的溶液抛光。将得到的溶液用蒸馏水稀释并离 心分离得到的官能化的多壁碳纳米管（F-MWCNT）。
实验部分
材料和设备 碳纳米管的官能化 PAN-co-PMMA/f-MWCNT的纳米复合材料制备 结果与讨论
材料和设备
❖ 多壁碳纳米管（碳纳米管）均购自Sigma Aldrich公 司（美国），直径范围的10至15纳米，长度范围为 0.1〜10微米。
❖ 丙烯腈（AN）（默克，德国）和甲基丙烯酸甲酯 （MMA）(HIMEDIA，印度），购买并且净化。
腈甲基丙烯酸甲酯共
聚物的光谱表现在
220nm处的吸收，而
丙烯腈甲基丙烯酸甲
酯/F-碳纳米管表现 在在231 nm处的吸收。
图1
❖ 从220nm到231nm复合材料的红移是由于π-π电子共 轭的f-多壁碳纳米管和氰化物基团的聚丙烯腈的作 用。这种类型的结果与先前的报告是一致的。
❖ F-碳纳米管的红外光谱，PAN，PMMA，PAN-coPMMA/f-MWCNT纳米复合材料的研究是为了检测存在 于f-MWCNT和丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物官能团的 相互作用如图所示。
功能多壁碳纳米管增强（丙烯腈 - 甲基丙烯酸甲酯）复合材料的
合成与表征
汇报人:肖标 学号:109034025
概述
❖ 简介 ❖ 实验
材料和设备 碳纳米管的官能化 PAN-co-PMMA/f-MWCNT的纳米复合材料制备 结果与讨论
❖ 结论
简介
❖ 碳纳米管由于其大的长径比使其具有独特的物理特 性，例如卓越的机械强度，热稳定性，以及在低浓 度下具有在纳米级聚合物基体中的导电性，使得碳 纳米管/聚合物复合材料得到广泛研究。
❖ 聚合过程中通过加入0.1M的硫酸亚铁铵溶液知道反 应终止。
❖ 经过滤并用去离子水洗涤沉淀物并在干燥热空气炉 中干燥，得到PAN-co-PMMA/f-MWCNT的纳米复合材料。
结果与讨论
❖ 图1示出的样品的紫
外 - 可见光谱，为
PAN-co-PMMA和f-
MWCNT的化学相互作
用提供了证据。丙烯
❖ 从图2a可以看出，在2260 cm-1处的特征吸收峰由CN 伸缩的PAN产生，而在1,750 cm-1处的吸收峰是由C = O伸缩的PMMA产生。丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物 的红外光谱显示两个吸收带2260 cm-1处-CN基的PAN， 并在1737 cm-1处C=O基的聚甲基丙烯酸甲酯。丙烯 腈与甲基丙烯酸甲酯共聚物的吸收峰的存在表明了 共聚物的形成。
❖ 为了制备具有优良导电性能和良好机械性能聚合物 结构，科学家进行了一些重要的研究，共聚，混合 接枝，交联是用于制备复合材料的常用方法。
❖ 最近，有三种方法已被引入到聚合物基体中，如混 合溶液碳纳米管、机械混合碳纳米管、与聚合物熔 体碳纳米管，并在碳纳米管中混合聚合物单体，以 形成复合材料的原位聚合。
❖ Liang等人解释说，聚丙烯腈聚乙烯共聚物与碳酸亚 丙酯（PC）和高氯酸锂增塑剂组合导致导电性能的 提高。
❖ Schmidt等人研究得出将一个多壁碳纳米管薄膜的旋 涂聚合物添加到PMMA基体可以提高导电性。
❖ PAN/石墨纳米复合材料的合成与增加浓度的石墨作 为填料，提高了导电性能以及降低阻气性。合成的 乙烯丙烯酸丁酯共聚物（EAB）增强的炭黑（CB）的 电导率随温度增加而增加。由于CNT的高长径比和低 渗透阈值，该碳纳米管在一个非常低的浓度即可提 高导电性的高分子复合材料。
图2a
图2b
结论
❖ PAN-co-PMMA/f-MWCNT纳米复合材料一个低成本， 绿色，无皂乳液聚合的技术合成。对共聚物/fMWCNT多壁碳纳米管复合材料的热性能，导电性，和 氧气阻隔性能进行了调查分析。电导率是的在 8.0x10-9–4.0x910-9Scm-1之间显示了较好的渗流 阈值。大幅减少氧透过率，加载f-多壁碳纳米管可 以使其成为一种合适的涂层材料。作为纳米复合材 料的良好的电气性能和氧气阻隔性，使f-MWCNT的潜 在应用生产廉价的绿色复合材料等方面具有广阔的 应用前景。