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利用静态多重光散射技术研究多壁碳纳米管的分散稳定性

嘉峪检测网        2018-06-21 18:03

介绍

不仅在电池行业中,由于具有特殊的电、热、力学性能,碳纳米管已经吸引了很多领域学者的关注。很多研究团队目前正在研究碳纳米管在不同材料中的自组装,从而提高其物理性能。但是,这些学者首先面临的主要问题是如何分散碳纳米管。表面改性、添加表面活性剂或聚合物是解决这些问题常用的方法,溶剂极性也对碳纳米管的分散性能起着重要作用。

 

 

方法

使用Turbiscan LAB分析表面改性的多壁碳纳米管在室温环境的分散稳定性。

第一组实验研究了溶剂极性对稳定性的影响,溶剂分别选择苯乙烯styrene,甲苯toluene和蒸馏水deionised water[1],极性依次增加;第二组实验研究了表面活性剂性质对碳纳米管在水中稳定性的影响,表面活性剂依次为:

十二烷基苯磺酸钠NaDDBS,三甲基溴化铵CTABTriton X-100[2]

 

 

结果

1.溶剂极性的影响

利用静态多重光散射技术研究多壁碳纳米管的分散稳定性

Figure1.是其中一个分散性较差的CNT溶液的透射光扫描数据。随着时间增加,样品整体高度上的透射光逐渐增加,说明样品具有明显的絮凝现象。

利用静态多重光散射技术研究多壁碳纳米管的分散稳定性

 

Figure2.是碳纳米管在不同溶剂中的整体透射光强度随着时间的变化。透射光强度变化最大的是在苯乙烯这个完全没有极性的溶剂中。另一方面,碳纳米管在更多极性的水中显示更少的絮凝现象。

2.表面活性剂性质的影响

Figure3是表面活性剂性质对碳纳米管在水中分散稳定性的影响结果。图中可见,碳纳米管在三种表面活性剂的帮助下稳定性均有很大的提升。

此外,数据显示,相比阳离子(CTAB)和非离子(TritonX-100)表面活性剂,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠NaDDBS是最有效的。

利用静态多重光散射技术研究多壁碳纳米管的分散稳定性

总结

TurbiscanLAB对溶剂没有限制,可以研究多壁碳纳米管在不同条件(溶剂、表面活性剂、表面改性等等)下的分散稳定性。在1天之内确定碳纳米管的最佳分散条件。

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来源:AnyTesting