醇溶性聚芴分散單壁碳納米管的研究

侯業(yè)智，王康，李昱達(dá)，汪鋒*

1.綠色化工過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢工程大學(xué)），湖北武漢 430205；2.華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，廣東廣州 510640

醇溶性聚芴分散單壁碳納米管的研究

侯業(yè)智1，王康1，李昱達(dá)2，汪鋒1*

1.綠色化工過程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢工程大學(xué)），湖北武漢 430205；2.華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，廣東廣州 510640

采用鈴木縮聚反應(yīng)設(shè)計(jì)和合成一種新型醇溶性聚合物（PFN），利用PFN非共價(jià)修飾單壁碳納米管（SWNTs），實(shí)現(xiàn)SWNTs的分散.復(fù)合體（PFN-SWNTs）放置30 d后，沒有沉淀產(chǎn)生，性能穩(wěn)定，解決了SWNTs易聚集的問題.通過透射電子顯微鏡、吸收光譜和熒光光譜對復(fù)合體進(jìn)行了詳細(xì)的表征.結(jié)果表明：多數(shù)SWNTs分散在PFN表面，說明在超聲法條件下PFN對SWNTs有很好的分散效果；PFN與SWNTs通過π-π相互作用導(dǎo)致PFN-SWNTs吸收光譜紅移；熒光測試發(fā)現(xiàn)部分光生電子轉(zhuǎn)移到SWNTs表面，聚合物的熒光強(qiáng)度減弱.

單壁碳納米管；分散；醇溶性聚芴；非共價(jià)；復(fù)合物

單壁碳納米管（single-walled carbon nano-tubes，SWNTs）自1993年被Iijima和IBM實(shí)驗(yàn)室的Bethune同時發(fā)現(xiàn)以來［1］，由于具有獨(dú)特的一維納米結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)和熱性能，激起了廣大科研工作者的極大興趣，與石墨烯一樣成為當(dāng)前最熱門的碳基納米材料［2-6］.SWNTs可以看作是由單層石墨片按照一定的矢量方向卷曲而成的無縫圓筒.由于碳管結(jié)構(gòu)中存在大量共軛不飽和碳原子，分子間范德華力作用很大，極易團(tuán)聚或纏繞在一起［7］.此外，SWNTs的表面完整光滑，幾乎不溶于常見溶劑，且在溶液中易聚集成束，影響了它在復(fù)合體系或溶液中的分散性……