高温退火一步非破坏性纯化碳纳米管

针对催化化学气相法合成的碳纳米管含有金属、金属氧化物和碳杂质,且缺陷较多进行了非破坏性纯化研究．基于碳纳米管与碳杂质间结构、性质的微小差异,1800℃使粗制的碳纳米管高温退火3 h,为避免碳纳米管氧化,高温退火过程在氩气气氛中完成．运用扫描电镜、透射电镜观察碳纳米管的形貌和结构,发现高温退火后,碳纳米管的端帽大部分被打开．能谱检测显示,粗制的碳纳米管中的杂质(Al,Si,Ni,Cu质量分数w分别为4．67％,0．27％,40．12％和1．34％)退火后被除去．拉曼分析表明,退火前后石墨D,G峰面积SD,SG分别从1314900降至474921,767157降至566292,退火不仅有效地去除了样品中的碳杂质,而且使碳纳米管的缺陷得到一定程度的修复,石墨化度随之大大提高．研究提出了一种简单的、非破坏性的、便于规模化的纯化方法．

碳纳米管的非破坏性纯化研究

针对化学气相沉积法制备的碳纳米管进行了非破坏性纯化研究 ,对原始的碳纳米管样品采用先酸化再煅烧的步骤进行了处理。并用热重分析方法 (TGA)准确地确定了碳纳米管和无定形碳分离的煅烧温度 ,在碳纳米管得到纯化的同时 ,避免了碳纳米管的损失和破坏 。

环氧树脂/碳纳米管导热复合材料的制备与性能研究

采用先酸化再空气氧化的方法对碳纳米管(CNTs)进行了纯化处理,并制备了2种环氧树脂(EP)/CNTs导热复合材料。研究了不同含量的CNTs及纯化CNTs对复合材料的导热性能、冲击性能及弯曲性能的影响。结果表明,纯化处理后,CNTs表面的催化剂粒子和无定形碳被去除,得到了纯净CNTs;当纯化CNTs含量为1.5%时(质量分数,下同),材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为24.95kJ/m2、127.2 MPa;当纯化CNTs含量为1.5%时,复合材料的热导率可达1.237 W/(m·℃)。