為解決碳納米管在溶液中的團聚問題,以正丁醇為分散液,羧基化碳納米管為無機粒子,超聲分散后,制備正丁醇碳納米管分散液;系統(tǒng)考察電場對碳納米管分散排列的影響,并通過顯微鏡觀察碳納米管在溶劑分散液中的排列。結果表明:在2 000 V/cm、400 Hz交流電場條件下,羧基化碳納米管在25℃、質量濃度0.3 g/L的條件下,在表面張力和介電常數(shù)較低的正丁醇中,外加電場10 s可以有較好的排布效果,延長時間,碳管逐漸成束;碳納米管質量濃度為0.5 g/L時,分散困難,定向排列程度降低;增加電場強度和頻率可以使碳納米管的分散和定向排列程度提高。 

【文章來源】：天津工業(yè)大學學報. 2020,39(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

電場下碳納米管定向排列的觀測裝置圖

選用正丁醇為溶劑，將碳納米管分散液滴加在圖1所示的玻璃盒中，施加交流電場，場強2 000 V/cm、頻率400 Hz、溫度25℃、施加電場10 s時，拍攝碳納米管在溶劑中的排列狀態(tài)，如圖2所示。由圖2可見，短羧基化碳納米管S-CNT在正丁醇中分散性良好，并沿場強方向排列，這是因為羧基官能團的引入，提高了碳納米管的自身活性，從而提高了在正丁醇中的分散能力[20]。與此同時，未改性的U-CNT定向排列程度較低，且呈樹枝狀網絡化結構，有較大的團聚體，分散性相較于羧基化改性碳納米管差。因此，較短的羧基化碳納米管因其良好的分散及定向排列，用于接下來的研究。由于較短的羧基化碳納米管S-CNT在溶劑中具有較好的分散及定向排列，將其用于后續(xù)研究，以下簡稱碳納米管（CNT）。2.1.2 碳納米管濃度

將不同含量碳納米管在正丁醇中超聲分散1 h，配置不同濃度的分散液，其對碳納米管在交流電場中定向排列的影響如圖3所示。圖3(a）為未加電場10 s時碳納米管分散圖，此時碳納米管團聚，分散性差。施加電場10 s后（條件同2.1.1），由圖3(b）及3(c）可知，在較低濃度下，碳納米管在分散液中相互之間作用力較弱，碳納米管分散性好，轉動的空間大，定向排列程度高，當質量濃度達到0.5 g/L（圖3(d））時，碳納米管在溶劑中相互之間的作用力增大，分散困難，容易纏結在一起，同時轉動空間變小，進而產生更高的阻力，定向排列程度降低[14]。2.2 電場參數(shù)對碳納米管定向排列的影響

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]聚酰亞胺/碳納米管復合材料的制備與性能研究[D]. 王丹丹.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]聚酰亞胺/多壁碳納米管復合薄膜的制備與電性能研究[D]. 吳子劍.哈爾濱理工大學 2010
[5]碳納米管的介電泳排布成膜研究及其在氣敏傳感器中的應用[D]. 王仁慧.浙江大學 2010



本文編號：3118251