聚醚醚酮/含萘聚芳醚酮改性碳纳米管复合材料的制备及性能

制备了一种含萘聚芳醚酮(Nap-PAEK),以其作为表面修饰剂对多壁碳纳米管填料进行了表面包覆.采用包覆后的多壁碳纳米管与聚醚醚酮(PEEK)进行物理共混得到一系列聚醚醚酮/碳纳米管复合材料,并研究其力学性能和热性能.研究结果表明,由于含萘聚芳醚酮与多壁碳纳米管之间存在较强的π-π相互作用,因此较好地改善了多壁碳纳米管在溶液和树脂基体中的分散性.修饰后的多壁碳纳米管在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中的分散量较修饰前提升了10倍,而采用修饰后的多壁碳纳米管制备的聚醚醚酮复合材料,在碳纳米管添加量仅为2%(质量分数)时,复合材料较纯PEEK树脂的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了14. 5%和116. 7%,实现了对聚醚醚酮树脂的同步增强增韧效果,而且复合材料的耐热性能也有较大提升.     

水溶性磺酸钠苯基卟啉及其金属配合物共价与非共价修饰多壁碳纳米管的研究

合成了meso-四(4-磺酸钠苯基)卟啉及其Zn, Cu, Mn配合物, 通过共价与非共价的方法将其分别修饰到多壁碳纳米管上. 采用红外光谱对产物结构进行表征|通过透射电镜(TEM)考察了卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征|通过紫外光谱、荧光光谱对比分析了两类复合物, 发现在卟啉与多壁碳纳米管之间存在较强的电子效应, 同时发现非共价修饰的卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高|热重分析(TGA)表明非共价的卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高. 对修饰后的复合物进行了溶解性测试, 结果表明共价修饰的复合物在水中有较好的溶解性和分散性.     

金属卟啉有机共价和非共价修饰多壁碳纳米管

合成了5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌配合物, 与活化的多壁碳纳米管(MWNT)发生酯化反应, 从而得到金属卟啉有机共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物; 利用金属卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应, 得到金属卟啉有机非共价修饰的多壁碳纳米管复合物. 通过透射电镜(TEM)考察了金属卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征; 通过红外光谱对产物的化学结构进行了表征; 通过紫外光谱、荧光光谱和热失重分析(TGA)对比分析了两类复合物, 发现非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高, 非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高.     

金属卟啉化学共价和非共价修饰多壁碳纳米管

合成了5-(4-羟基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉锌配合物,与活化的多壁碳纳米管(MWNT)发生酯化反应,从而得到金属卟啉有机共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物;利用金属卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应,得到金属卟啉有机非共价修饰的多壁碳纳米管复合物.通过透射电镜(TEM)考察了金属卟啉-多壁碳纳米管复合物的形貌特征;通过红外光谱对产物的化学结构进行了表征;通过紫外光谱、荧光光谱和热失重分析(TGA)对比分析了两类复合物,发现非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物的荧光淬灭率更高,非共价修饰的金属卟啉-碳纳米管复合物中卟啉的含量比较高.     

银溶胶诱导多壁碳纳米管非共价表面修饰

利用银溶胶活化诱导淀粉螺旋结构实现了多壁碳纳米管非共价表面修饰. 实验结果表明, 淀粉非共价表面修饰的多壁碳纳米管在水中容易分散, 扫描电镜分析表明, 经银溶胶处理的多壁碳纳米管被单根分散在银溶胶溶液中. 酶解试验、IR和EDS分析表明, 碳纳米管表面修饰了一层淀粉.     

聚苯乙炔包覆多壁碳纳米管的制备及其分散性

用苯乙炔合成聚苯乙炔(PPA), 对多壁碳纳米管进行纯化、氧化, 然后将多壁碳纳米管与PPA一起在甲苯中超声分散. 结果显示氧化多壁碳纳米管已被PPA包覆且能够稳定分散于甲苯溶液中, 一个多月不沉降. 分别采用傅立叶变换红外(FTIR)光谱、酸碱滴定、拉曼光谱分析氧化后多壁碳纳米管的结构变化. 利用高分辨透射电镜(HRTEM)分别观察纯化、氧化、PPA包覆多壁碳纳米管的分散情况.     

有机硅聚醚共聚物功能化处理制备多壁碳纳米管悬浊液

以有机硅聚醚共聚物(PSPEO)为分散剂, 水为溶剂, 超声波作用下对硝酸纯化的多壁碳纳米管、浓硫酸与浓硝酸组成的混酸剪切的多壁碳纳米管功能化处理, 分别得到1～2.5 mg/mL和3～5 mg/mL的多壁碳纳米管悬浊液. 所得悬浊液有较好的稳定性, 这得益于有机硅聚醚共聚物独特的结构与性能. 用TEM, HRTEM, UV-vis, Raman光谱等技术对多壁碳纳米管悬浊液进行表征, 结果表明5～10 nm的PSPEO覆盖在碳纳米管表面并与碳纳米管强相互作用, 实现了碳纳米管的分散.     

表面引发原子转移自由基聚合制备聚电解质修饰的碳纳米管

利用聚电解质对多壁碳纳米管(MWNT)的表面进行修饰,能有效改善碳纳米管在溶剂中的分散性.首先将经硝酸氧化的碳纳米管与二甲亚砜和乙二醇反应,得到羟基修饰的碳纳米管.然后利用羟基与α-溴异丁酰溴(或α-氯丙酰氯)的酯化反应,在碳纳米管的表面引入了原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)引发基团,引发丙烯酸叔丁酯(tBA)或4-乙烯基吡啶(4VP)聚合,通过投料比的改变,得到接入量不同的聚合物修饰的碳纳米管.利用热重分析(TGA)和红外对聚合物修饰的碳纳米管进行表征.将聚合物修饰的碳纳米管进行水解(或季胺化),制备得到在水溶液中良好分散的聚电解质修饰的碳纳米管.     

聚碳酸酯修饰多壁碳纳米管的制备和表征

为了制备聚合物/碳纳米管复合物,采用聚碳酸酯修饰了多壁碳纳米管。选择聚碳酸环氧丙烷己内酯,聚碳酸亚丁酯己内酯和聚碳酸亚丙酯马来酸酐酯三种聚碳酸酯修饰多壁碳纳米管,仅仅碳酸环氧丙烷己内酯修饰的碳纳米管复合物可分离得到可溶解性产物。分别采用红外光谱、扫描电镜和透射电镜表征了碳纳米管的表面修饰基团及形貌。热重分析表明,可溶解聚碳酸环氧丙烷己内酯修饰多壁碳纳米管相对接枝了较多的聚合物,因此促进了碳纳米管的溶解性,可能是因为聚碳酸环氧丙烷己内酯具有较多的端羟基提高了修饰接枝效果。可溶解聚碳酸环氧丙烷己内酯修饰多壁碳纳米管接枝了生物活性的部分,并具有一定溶解性,在药物载体领域将具有潜在用途。     

改性多壁碳纳米管/聚乳酸复合材料的研究

制备了改性多壁碳纳米管/聚乳酸复合材料,研究了改性多壁碳纳米管对聚乳酸的增强作用.通过拉曼光谱分析、热重分析证实了多壁碳纳米管酸化酯化反应的发生.通过溶液法制备了聚乳酸/改性多壁碳纳米管复合物.考察了聚乳酸和改性多壁碳纳米管复合体系的相容性.扫描电镜分析结果说明了聚乳酸和改性多壁碳纳米管复合物相容性的变化.随着改性多壁碳纳米管在复合物中含量的增加,体系的分散效果也越好,相容性也有提高.实验结果表明,在聚乳酸材料中添加改性碳纳米管材料到一定值对,可以提高材料的力学性能,且当改性碳纳米管添加量达到1.5％的时候材料力学性能达到了一个最大值,拉伸强度可达120.4MPa.     

meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物共价和非共价修饰多壁碳纳米管

采用新方法合成了meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物, 通过化学键将酰肼卟啉上的酰肼基与活化的多壁碳纳米管(MWNTs)发生酰胺化反应, 从而得到卟啉共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物; 利用卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应, 得到卟啉非共价化学修饰的碳纳米管复合物. 通过红外光谱、紫外和荧光光谱对比分析, 发现在卟啉与碳纳米管间存在强烈的电子效应, 且非共价修饰的卟啉-碳纳米管复合物的荧光猝灭率更高.     

聚甲基丙烯酸甲酯固定化碳纳米管作为MALDI基质的研究

将聚甲基丙烯酸甲酯材料在多壁碳纳米管表面原位聚合, 利用这种修饰的碳纳米管作为基质辅助激光解析离子化(MALDI)的基质, 利用修饰后的碳纳米管可以“溶解”的特性实现了稳定的MALDI离子化, 并且消除了在低质量端的基质噪音. 此类聚合物衍生的碳纳米管具有相对较好的亲水性表面, 可“溶解”在溶剂中. 此方法适用于有机小分子、多肽、聚合物和蛋白质酶解肽段的质谱分析. 实验表明聚甲基丙烯酸甲酯固定化碳纳米管能有效地吸收和传递激光能量, 可与样品充分地分散混合, 质谱检测背景低, 重现性好, 具有较宽的可测质量范围. 此方法在小分子快速检测和蛋白质组学方面有很大的应用前景.     

聚磺基水杨酸/碳纳米管修饰电极在抗坏血酸共存时测定多巴胺

研究了聚磺基水杨酸/多壁碳纳米管修饰玻碳电极的制备及多巴胺在此修饰电极上的电化学行为, 讨论了修饰条件、扫速、溶液 pH 以及抗坏血酸的干扰对多巴胺在这种复合物电极上响应的影响. 在 pH 7.4 磷酸盐缓冲溶液中, 在1.0×10-3 mol/L 抗坏血酸共存的条件下, 多巴胺氧化峰电流与其浓度在 5×10-7～10-4 mol/L 范围内分段呈线性关系, 检出限为 1.0×10-7 mol/L. 结果表明: 聚磺基水杨酸/多壁碳纳米管修饰电极结合了多壁碳纳米管灵敏度高和聚磺基水杨酸选择性好的优点, 可用于抗坏血酸共存条件下多巴胺的测定.     

聚1,4-二氨基蒽醌/多壁碳纳米管复合物的制备及其电化学性质研究

以多壁碳纳米管为基板,运用简单磁力搅拌方法,通过π-π堆积作用,使1,4-二氨基蒽醌负载于多壁碳纳米管材料上,获得了聚氨基蒽醌/多壁碳纳米管复合物(PDAAQ/MWCNTs)。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)等方法对PDAAQ/MWCNTs的结构和性能进行表征。结果发现3~4 nm厚的聚氨基蒽醌层原位生长在多壁碳纳米管上,这种独特的结构极大地增加了复合物的比表面积和聚氨基蒽醌的利用率。分散性能好的PDAAQ/MWCNTs复合物具有高的赝容性能。     

复合修饰电极测定p-硝基苯酚新方法的研究与探讨

将多壁碳纳米管分散在孔雀绿溶液中并滴涂在玻碳电极表面,再电聚合一层孔雀绿膜,制备了一种新型的聚孔雀绿/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极.用电化学方法对所制得的复合修饰电极进行了表征,并研究了p-硝基苯酚在该电极上的电化学行为.结果表明,所制备的复合修饰电极对P-硝基苯酚有良好的电催化作用,从而建立了一种直接测定P-硝基苯...     

血红蛋白在壳聚糖修饰碳纳米管上的电化学特性及对过氧化氢的电催化分析

用壳聚糖对多壁碳纳米管进行修饰,构建了一种用于固定血红蛋白的新型复合材料,并研究了血红蛋白在该碳纳米管上的电化学性质及其对过氧化氢的电催化活性.扫描电镜结果表明,壳聚糖修饰的多壁碳纳米管呈单一的纳米管状,并能均匀分散在玻碳电极表面.紫外光谱分析表明血红蛋白在该复合膜内能很好地保持其原有的二级结构.将该材料固定在玻碳电极上后,血红蛋白能成功地实现其直接电化学.根据峰电位差随着扫描的变化,计算得到血红蛋白在壳聚糖修饰的碳纳米管膜上的电荷转移系数为0.57,表观电子转移速率常数为7.02 s-1.同时,该电极对过氧化氢显示出良好的催化性能,电流响应信号与H2O2浓度在1.0×10-6 ～1.5×10-3 mol/L间呈线性关系,检出限为5.0×10-7 mol/L.修饰电极显示了良好的稳定性.     

多壁碳纳米管-Nafion膜修饰铂电极的电化学性质

使用多壁碳纳米管(MWCNTs)和Nafion溶液制备了多壁碳纳米管-Nafion膜修饰的铂电极。运用扫描电子显微镜(SEM)对多壁碳纳米管、Nafion膜、多壁碳纳米管-DMF膜和多壁碳纳米管-Nafion膜进行了形貌表征。通过电化学系统研究了铁氰化钾在多壁碳纳米管-Nafion膜修饰电极、多壁碳纳米管-DMF修饰电极以及未修饰铂电极的表面电化学行为。结果显示,多壁碳纳米管-Nafion膜修饰的电极对铁氰化钾有显著的电化学增强作用,于0.185 V处形成了一个尖锐的还原特征峰,比未修饰的铂电极还原峰增强近8.7倍;在0.231 V处形成了一个较强的氧化特征峰,比未修饰的铂电极氧化峰增强近2.7倍。由于多壁碳纳米管的比表面积大,利用其与Nafion修饰的电极能增强电子传输效率,使测定的峰电流增大,从而提高灵敏度,有助于检测低浓度物质。进一步研究发现,铁氰化钾在未修饰的铂电极表面反应为可逆反应,而在MWCNTsNafion膜修饰后的电极表面反应为不可逆反应。     

β-环糊精包覆碳纳米管基质用于氨基酸及小分子聚合物的MALDI-FT MS研究

制备了可用作氨基酸及小分子聚合物的MALDI-FTMS分析基质的β-环糊精包覆多壁碳纳米管.通过引入β-环糊精改善其碳纳米管亲水性.所制备的β-环糊精包覆多壁碳纳米管的扫描电镜图表明,该碳纳米管呈现纳米带状结构.与通常的氧化碳纳米管相比,所制备的β-环糊精改性CNT具有更低的背景信号.进一步采用氨基酸及聚乙二醇等小分子化合物对所制备的碳纳米管进行评价,得到很强的氨基酸及聚乙二醇的碱金属离子加合峰,表明该材料可使小分子化合物解吸离子化,且背景干扰小不会影响到小分子化合物检测.由此可见,制备的β-环糊精包覆多壁碳纳米管适于小分子化合物的MALDI-MS分析.     

普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C

利用电化学方法在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝,制备普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰玻碳电极,运用循环伏安法研究了维生素C(vc)在该修饰电极上的电化学行为.该修饰电极对Vc显示出快速的电化学响应和较好的电催化活性,在pH为4.0的磷酸盐溶液中,Ve浓度与其氧化峰电流在8.0×10-4～1.0×10-2 mol/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.9993,检测限为6.4×10-5mol/L.该电极具有较好的稳定性和重现性.     

卟啉和酞菁修饰的单壁碳纳米管的合成及光谱性质

利用5-(4-氨基苯基)-10,15,20-三(3,5-二辛氧基苯基)卟啉和2,9,16-三叔丁基-23-氨基锌(Ⅱ)酞菁通过酰胺键连接方式同时对单壁碳纳米管进行共价修饰, 通过红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱和透射电镜对所得碳纳米管复合物进行了表征, 证实了其结构. 紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析表明, 光活性分子卟啉和酞菁均与单壁碳纳米管之间存在较强的电子效应. 经卟啉和酞菁共同修饰的单壁碳纳米管复合物比卟啉和酞菁单独修饰的碳纳米管复合物的吸光范围更宽, 而且分散性较好(309 mg/L), 是潜在的光电转换材料.