利用笼形聚倍半硅氧烷增强多壁碳纳米管在水溶液中的分散性

发布时间：2018-12-27 14:00

【摘要】：以笼形聚倍半硅氧烷(POSS)为物理分散剂,利用POSS与多壁碳纳米管(MWNTs)间较强的相互作用,在水溶液中对MWNTs进行分散。借助紫外吸光度对POSS分散的MWNTs浓度和稳定性进行了表征,测定了分散液的Zeta电位和离心后上清液中固体物质的质量分数,并用透射电镜观察了POSS与MWNTs间的结合情况。结果表明,POSS可以显著提高MWNTs在水溶液中的分散性,且提高程度与其有机官能团R的结构有关。在所采用的五种POSS中,八异丁基笼形聚倍半硅氧烷(POSSC)的分散效果最好。在此基础上,优化得到POSSC分散MWNTs的最佳条件,即MWNTs浓度为30mg/L,POSSC和MWNTs的质量比为1。此时,POSSC可较好地吸附在MWNTs表面对其进行分散,得到具有良好稳定性的MWNTs水分散液。该分散方法简单高效且不破坏MWNTs的完整结构,所得分散液可用于复合材料的制备。
[Abstract]:Using cage polysilane (POSS) as physical dispersant, MWNTs was dispersed in aqueous solution by the strong interaction between POSS and multi-walled carbon nanotubes (MWNTs). The concentration and stability of MWNTs dispersed by POSS were characterized by UV absorbance. The Zeta potential of the dispersion and the mass fraction of solid substance in the supernatant after centrifugation were determined. The binding between POSS and MWNTs was observed by transmission electron microscope. The results show that POSS can significantly improve the dispersion of MWNTs in aqueous solution, and the increase degree is related to the structure of organic functional group R. Among the five kinds of POSS, octaisobutyl polysilane (POSSC) has the best dispersion effect. On this basis, the optimal conditions for MWNTs dispersion by POSSC were optimized, that is, the mass ratio of MWNTs to MWNTs was 1. 0 mg / L POSSC / MWNTs concentration was 30 mg / L. At this time, POSSC can be adsorbed on the surface of MWNTs to disperse it, and the MWNTs aqueous dispersion with good stability can be obtained. The dispersion method is simple and efficient and does not destroy the complete structure of MWNTs. The obtained dispersion can be used in the preparation of composites.
【作者单位】： 西南大学食品科学学院;
【基金】：国家自然科学基金青年基金(21306154) 高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20130182120028)
【分类号】：TQ127.11;TB383.1

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本文编号：2393177