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专利号: 2018109843627
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)碳纳米管的第一步纯化处理:将浓度为0.1 4mol/L的硫酸亚铁溶液与浓度为10~ ~

50wt%的过氧化氢溶液混合,所述硫酸亚铁溶液用量与过氧化氢溶液用量体积比为3:1 1:~

3,得到含硫酸亚铁催化剂的过氧化氢溶液,调节pH=1 6;然后将未处理的碳纳米管放入含~

硫酸亚铁催化剂的过氧化氢溶液中,所述碳纳米管加入量为每20mL溶液加入0.05 0.3g,在~

超声震荡条件下反应1 6小时,反应结束后分离出碳纳米管,将分离出的碳纳米管使用去离~

子水抽滤洗涤至中性,而后置于真空干燥箱中烘干,制得初步纯化的碳纳米管;

(2)对步骤(1)处理过的碳纳米管进行第二步纯化处理:将经初步纯化的碳纳米管放置在300 500℃马弗炉中焙烧1 5小时,气氛为空气气氛;

~ ~

(3)用聚多巴胺对步骤(2)处理过的碳纳米管进行包覆处理:将三羟甲基氨基甲烷和盐酸溶液混合均匀,三羟甲基氨基甲烷和盐酸溶液中盐酸的质量比为10 20:1,加水稀释,配~

置成固含量为0.5% 1.5%的Tris缓冲溶液,将经步骤(2)处理过的碳纳米管与聚多巴胺粉末~

加入到Tris缓冲溶液中,于磁力搅拌器上搅拌12 72小时,使用去离子水抽滤洗涤至中性,~

后于真空干燥箱中烘干,其中所述碳纳米管与聚多巴胺的质量比为1:0.1 3,所述碳纳米管~

与Tris缓冲溶液的比例为每0.1g碳纳米管需缓冲溶液50 200mL;

~

(4)用偶联剂对步骤(3)处理过的碳纳米管进行偶联修饰:将偶联剂溶于无水乙醇中,所述每升无水乙醇中含偶联剂0.025 0.15g,搅拌均匀,同时将经步骤(3)处理过的碳纳米~

管加入到去离子水中超声震荡20 60分钟,之后将两者混合均匀,所述碳纳米管与偶联剂质~

量比为100:0.5 3,乙醇与去离子水的体积比为10% 90%,在油浴中回流反应2 24小时,所述~ ~ ~

反应温度为60 120℃,使用去离子水抽滤洗涤至中性,后于真空干燥箱中烘干即得表面修~

饰后的碳纳米管。

2.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(1)浓度为0.1 2mol/~

L的硫酸亚铁溶液与浓度为20 40wt%的过氧化氢溶液混合,所述硫酸亚铁溶液用量与过氧~

化氢溶液用量体积比为2:1 1:2。

~

3.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(1)所述含硫酸亚铁催化剂的过氧化氢溶液的pH=2 4。

~

4.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(1)所述碳纳米管加入量为每20mL溶液加入0.05 0.15g。

~

5.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(2)所述焙烧温度为

350 450℃,焙烧时间为1 3小时。

~ ~

6.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(3)所述三羟甲基氨基甲烷和盐酸质量比为13 15:1,配置成的Tris缓冲溶液的固含量为0.5% 1%。

~ ~

7.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(3)所述碳纳米管与聚多巴胺的质量比为1:0.1 1,碳纳米管与Tris缓冲溶液的比例为每0.1g碳纳米管需缓冲~

溶液50 150mL。

~

8.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(4)所述的每升无水乙醇中含偶联剂0.05 0.1g。

~

9.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(4)所述碳纳米管与偶联剂质量比为100:1 2。

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10.如权利要求1所述的碳纳米管表面修饰方法,其特征在于:步骤(4)所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570,或者为焦磷酸型钛酸酯偶联剂。