氨基化功能化碳纳米管

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氨基化单壁碳纳米管

氨基化单壁碳纳米管

氨基化单壁碳纳米管氨基化单壁碳纳米管是一种具有广泛应用前景的纳米材料。

它是单壁碳纳米管经过氨基化反应后形成的产物。

氨基化反应是通过引入氨基基团(-NH2)将单壁碳纳米管表面的羟基(-OH)取代,从而改变其表面性质和化学活性。

氨基化单壁碳纳米管具有许多独特的性质和应用价值。

首先,氨基基团的引入使得单壁碳纳米管的表面具有了较强的亲水性。

这使得氨基化单壁碳纳米管在生物医学领域具有广泛的应用前景,如药物传递、生物传感器等。

其次,氨基化反应使单壁碳纳米管表面引入了氨基基团,这为进一步的修饰提供了便利。

通过引入其他功能基团,可以实现对氨基化单壁碳纳米管的表面性质和功能的进一步调控,从而扩展其应用领域。

氨基化单壁碳纳米管的制备方法多种多样。

常见的方法包括酸处理法、热处理法和微波辅助法等。

其中,酸处理法是一种常用且简便的方法。

通过将单壁碳纳米管与酸性溶液(如硝酸等)反应,可以实现单壁碳纳米管表面羟基的氨基化。

此外,热处理法和微波辅助法也可以实现氨基化反应,具有操作简单、反应时间短等优点。

氨基化单壁碳纳米管具有较高的化学活性,可以与许多物质发生化学反应。

例如,通过与硝酸银反应,可以在氨基化单壁碳纳米管表面制备银纳米颗粒,从而赋予其抗菌性能。

此外,氨基化单壁碳纳米管还可以与多种有机分子反应,实现对其表面性质和功能的调控。

这为氨基化单壁碳纳米管的应用提供了更多的可能性。

在药物传递方面,氨基化单壁碳纳米管可以作为载体,将药物包裹在其内部,并通过靶向修饰,实现对药物的定向输送。

由于其较小的尺寸和独特的结构,氨基化单壁碳纳米管可以穿过细胞膜进入细胞内部,从而实现对靶向细胞的治疗。

此外,氨基化单壁碳纳米管还可以通过调控表面性质和功能,实现对药物的缓释和控制释放,提高药物的疗效和减少副作用。

在生物传感器方面,氨基化单壁碳纳米管可以作为传感器的敏感元件。

由于其较大的比表面积和良好的电化学性能,氨基化单壁碳纳米管可以用于检测和测量微量生物分子,如蛋白质、DNA等。

氨基化的碳纳米管分子式

氨基化的碳纳米管分子式

氨基化的碳纳米管分子式嘿,今天咱们聊聊“氨基化的碳纳米管分子式”这个话题。

听起来是不是有点学术?别着急,我保证今天咱们不扯那些深奥的东西,咱们就简单说说这个东西到底是啥,怎么回事,能干什么。

碳纳米管,顾名思义,就是一种由碳原子构成的纳米级管状结构。

它就像是地球上最小的“管道”,比头发丝还要细得多,但却比钢铁强得多,简直就像是碳元素的超级英雄。

大家可能想象不到,虽然它小得像蚂蚁的腿毛,但它的强度和导电性简直吊打一切材料。

尤其是在电子、医药、能源这些领域,碳纳米管简直就是炙手可热的“香饽饽”。

好了,话题有点偏了,咱们说回氨基化的碳纳米管。

简单说,氨基化就是给碳纳米管“洗个澡”,给它加点“氨基”这种小东西。

氨基是一种化学基团,里面有个氮原子,通常用“–NH2”来表示。

大家想象一下,就好像给碳纳米管戴上一顶小帽子,这顶帽子能让它变得更聪明,反应能力更强。

这样一来,碳纳米管就能和更多的物质发生反应,甚至能被用在一些特殊的应用中。

讲到这,可能有些人就开始疑惑了,这个氨基化到底能带来啥好处?放心,咱们来揭晓谜底!氨基化的碳纳米管,最简单的理解就是让它变得更“好使”了。

氨基基团能增加碳纳米管的亲水性,也就是说,它可以在水里溶得更好,不再是那种只喜欢在油里待着的“油腻物”。

这对于做药物传递、细胞研究什么的,简直是个大好事。

毕竟,药物要是能轻松溶解在水里,传递起来也就更方便,效果也更好。

氨基基团还可以让碳纳米管与其它物质发生更强的结合反应。

就拿制药来说,咱们可以利用这些氨基基团,来把药物精准地送到特定的地方。

举个例子,想象一下你要把一颗药丸送到身体里的某个小角落。

普通的药物可能会四处乱跑,不知道跑去哪了,但有了氨基化碳纳米管,就像是给药丸装上了GPS定位系统,能精准到达目标位置,效果大大提升!是不是有点黑科技的感觉?氨基化的碳纳米管可不止在医学上大展身手,它在能源、环保、材料科学等领域同样大有作为。

比如,它能提高锂电池的充电效率,能帮助水处理中的污染物清除,甚至能用来增强某些材料的性能。

氨基磺酸铵修饰的单壁碳纳米管

氨基磺酸铵修饰的单壁碳纳米管
26 9
材料 工程 /2 0 0 8年 1 O期
氨 基磺 酸 铵 修饰 的 单壁碳 纳米 管
M o iia i n o n e wa ld Ca bo a t e d fc to fSi gl— le r n N no ub s
b y Amm o i m u f ma e n u S la t
摘 要 : 过 过 二 硫 酸 铵 氧 化 和 氨基 磺 酸铵 化 学 修 饰 两 个 步 骤 , 备 了 在 水 中 有 较 大 溶 解 度 的单 壁 碳 纳 米 管 。R ma 通 制 a n光
谱 和 UV-i NI 吸 收光 谱 表 明 , vs R - 上述 处 理 过 程 没 有 改 变 单 壁 碳 纳 米 管 的 电 子 结 构 ; 外 , 此 红外 光谱 的研 究 说 明氨 基 磺 酸
ZHANG in g o ,GUO ih a ,GONG ih n Ja — u L— u L—o g
( c o lo e s r n t rilS in e 1S h o fCh mity a d Ma e ra ce c ,Heln J n ie st i g i gUnv r i o a y,
s la e ox d ton a d a mo u s la t he c lmo fc to u f t i a i n m ni m u f ma e c mi a diia i n. Ra n s c r m nd UV— s NI ma pe t u a vi— R
氨基化 反应在 碳纳 米管 的表 面引入 聚合物 分子 _ 。此 3 J 外 , 过在碳 纳米管 表 面 直接 氟 化 、 阴离 子 聚 合 、 自 通
由基 聚 合 、 电 化 学 还 原 及 电子 转 移 等 反 应 也 可 实 现 对

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响
回流4 。反应完成后在超声波振荡条件下用无水 8 h
M T 直径小于 8n 长度分别 为 2 5 m, WN : m, 、 O 中国科学院成都化学有限公司;
E : 5, P E一 1上海新华树脂厂 ; T T 二环己基碳二亚胺 ( C ) 二氨基二苯 E A、 DC 、
甲烷 ( D : D M) 中国 医药 集 团上海 化学 试 剂公 司 。
维普资讯

工程塑料应用
20 0 6年, 3 第 4卷, 1 期 第 2
碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响
王 国建 郭建龙 屈泽 华
209 ) 002 ( 同济大学材料科学 与工程学院 。 上海
摘要
研 究 了三 乙烯四胺( E A) 饰的 多壁碳 纳米 管( TT 修 MWN 对 环氧树脂( P / T) E ) MWN T复合材料 力学性能的
影 响。结果显 示 , 氨基化的短 M T 面的 T T WN 表 E A含量较 高 , 修饰效果较 好 , E 在 P中分散性较好 。添加 1 左右的 %
氨基化短 MWN T复合 材料 的冲击强度 、 断裂伸长率 、 伸强度和 弯曲强度较 纯 E 拉 P分 别提 高 了 13 、4 % 、0 和 6% 35 8% 3% ; l 氨基 化的长 MWN T比短 MWN T复合材料的 冲击强度 和断裂伸长 率分别 高 1. % 1 . % ; 8 4 和 0 2 拉伸 强度和弯 曲
5 L由浓硫酸和双氧水组成 的混合液( 0m 体积 比 4 : 1 混合 , 7 ℃ 回流搅拌 2h ) 于 O 。用蒸馏水稀释后用 微孔滤膜过滤 , 滤饼用蒸馏水淋洗至滤液显 中性 , 烘 干得 二步 酸化 产物 “J 。 取 0 2g . 二步酸化 M T和 3 E A} 合 , WN Og T 昆 T 搅拌均匀后加入 5gD C 混合均匀 , 10 C , 在 2 %加热

碳纳米管的性能及其在海水淡化中的应用

碳纳米管的性能及其在海水淡化中的应用

碳纳米管的性能及其在海水淡化中的应用摘要碳纳米管是近年来国内外广泛关注的一类纳米材料,具有一维特征孔道结构,能够有效促进液体分子的传输速率,是理想的海水淡化膜分离材料。

通过将其引入到常用的海水淡化膜基质中,借以提高膜的分离性能,逐渐成为膜分离领域的一个研究热点。

结了碳纳米管在反渗透、正渗透、膜蒸馏中的应用研究现状并分析了碳纳米管在反渗透、正渗透、膜蒸馏应用中的挑战,探讨了碳纳米管在海水淡化膜分离材料中的应用潜力。

1碳纳米管的结构与功能Kroto和Smalley于1985年首次发现了碳纳米管,直到1991年,由Iijima首次成功制备了碳纳米管。

碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯同轴缠绕而成的柱状或层套状的管状物,碳原子以sp2杂化为主并混有sp3杂化。

碳纳米管性能优异,在微电子、生物医药和聚合物复合材料加固等方面应用潜力巨大。

碳纳米管具有独特的本征空腔结构,输水能力超强,水分子在碳纳米管中的传输速度比理论计算的高出几个数量级。

Hummer等采用分子动力学模拟水分子在碳纳米管中的流动行为,并提出了水分子在碳纳米管中的快速输送机理:首先,水分子在碳纳米管内部形成强力、规则的氢键,利于水分子快速通过;其次,碳纳米管内腔疏水、无极性,与水分子之间的相互作用非常弱,水分子能够无摩擦地通过碳纳米管。

Thomas等通过研究水分子在不同直径和长度的碳纳米管内的传输动力学,证明碳纳米管的内径对水分子的传输速度起决定作用。

随着内径的增大,水分子在碳纳米管中的构型逐渐由线性链变为堆叠五边形和六边形,最后成为无规则水流(见图1)。

当碳纳米管内径为0.83nm时,水分子成线性链,流速达到最大。

脱盐效果优异是碳纳米管在膜分离技术应用中的另一个重要性能。

碳纳米管的内径和尺寸排阻效应与毛细管行为的临界尺寸相当,能够在内壁形成能垒,只允许水分子通过,而水合离子则需要克服能垒后通过。

碳纳米管的内径对离子截留率的影响至关重要,当内径由0.66nm增大到0.93nm时,脱盐率由100%降低到95%。

氨基碳纳米管

氨基碳纳米管

氨基碳纳米管摘要:1.氨基碳纳米管的定义和背景2.氨基碳纳米管的制备方法3.氨基碳纳米管的性能与应用4.氨基碳纳米管的发展前景与挑战正文:氨基碳纳米管是一种具有特殊结构的碳纳米管,其表面含有氨基(-NH2)官能团。

它们在材料科学、化学和生物学等领域具有广泛的应用潜力。

在这篇文章中,我们将介绍氨基碳纳米管的定义、制备方法、性能和应用,并探讨其发展前景与挑战。

1.氨基碳纳米管的定义和背景氨基碳纳米管是一种碳纳米管,其结构中包含一个氨基官能团。

碳纳米管是由碳原子组成的管状结构,具有非常高的强度、导电性和热稳定性。

氨基碳纳米管可以通过化学气相沉积、电弧放电、激光烧蚀等方法制备。

2.氨基碳纳米管的制备方法氨基碳纳米管的制备方法主要包括化学气相沉积(CVD)、电弧放电和激光烧蚀等。

(1) 化学气相沉积:这是一种常用的制备氨基碳纳米管的方法。

以甲烷为碳源,通过在催化剂的作用下进行气相沉积,可以得到氨基碳纳米管。

(2) 电弧放电:通过在气相中产生电弧,利用高温高压条件下的化学反应,可以制备出氨基碳纳米管。

(3) 激光烧蚀:这是一种新型的制备氨基碳纳米管的方法。

利用激光的高能量对碳材料进行烧蚀,可以在表面产生氨基碳纳米管。

3.氨基碳纳米管的性能与应用氨基碳纳米管具有许多优异的性能,如高强度、导电性、热稳定性等。

这些性能使其在材料科学、化学和生物学等领域具有广泛的应用潜力。

例如,氨基碳纳米管可以作为催化剂、传感器、电极材料等。

此外,由于氨基碳纳米管具有良好的生物相容性,它们还可以用于生物医学领域,如药物传递、生物成像和肿瘤治疗等。

4.氨基碳纳米管的发展前景与挑战氨基碳纳米管在许多领域具有广泛的应用潜力,因此其发展前景十分广阔。

然而,氨基碳纳米管的研究和应用仍面临一些挑战,如制备方法的可控性、性能的稳定性和安全性等。

为了更好地发挥氨基碳纳米管的优势,研究人员需要不断优化制备方法,提高性能,降低成本,并解决相关的安全问题。

聚酰胺基碳纳米管复合纤维的研究现状与进展

聚酰胺基碳纳米管复合纤维的研究现状与进展

聚酰胺基碳纳米管复合纤维的研究现状与进展作者:包宗尧李永贵杨建忠吴依琳刘亦冰祖文菊来源:《丝绸》2022年第02期摘要:碳纳米管的力学、电学及热学等性能可赋予聚酰胺纤维良好功能,且聚酰胺基碳纳米管复合纤维能够保持其功能的稳定性。

然而,如何提高碳纳米管在聚酰胺基体中的分散效果、降低碳纳米管应用成本,是碳纳米管复合纤维及其纺织品的重要研究方向。

因此,本文结合现阶段国内外聚酰胺基碳纳米管复合纤维及纺织品的研究现状,探讨影响聚酰胺基碳纳米管复合纤维结构性能的主要因素和应用前景,为推进碳纳米管在纺织领域中的发展应用提供参考。

关键词:碳纳米管;碳纳米管改性;聚酰胺纤维;柔性智能纺织品;共混纺丝中图分类号: TS102.65文献标志码: A文章编号: 10017003(2022)02004008引用页码: 021106DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.02.006(篇序)收稿日期: 20210921;修回日期: 20211218基金项目:福建省基础研究与高校产学合作计划(高校产学合作)项目(2019H6019);福建省自然科学基金项目(2020J01849)作者简介:包宗尧(1993),男,硕士研究生,研究方向为纺织材料与纺织品设计。

通信作者:李永贵,教授,****************。

1991年Iijima[1]博士發现并报道了碳纳米管(CNTs),其独特的结构和优异性能,引起了世界诸多领域专家学者的广泛关注。

CNTs比表面积大、质量轻,具有力学性能优异、电学性能独特及热学性能良好等特点[2-3]。

若以成纤高聚物为基体,将CNTs作为填料制成复合纤维,可实现两者的优势互补,使复合材料表现出良好的力学、电学和热学等性能,在导电、导热、吸波及智能可穿戴纺织品等领域展现出良好的应用前景。

聚酰胺(PA)纤维的耐磨性、强力较好,居常用合成纤维前列。

此外,PA纤维具有良好的吸湿性和耐腐蚀、耐蛀、耐寒性能,可赋予PA织物质轻、透气性好等特点,被广泛应用于服装、家纺、航空航天和军工等多个领域。

一种基于聚乙烯亚胺介导的功能化碳纳米管的制备方法[发明专利]

一种基于聚乙烯亚胺介导的功能化碳纳米管的制备方法[发明专利]

专利名称:一种基于聚乙烯亚胺介导的功能化碳纳米管的制备方法
专利类型:发明专利
发明人:史向阳,沈明武,肖仕丽
申请号:CN200910047198.8
申请日:20090306
公开号:CN101565180A
公开日:
20091028
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种基于聚乙烯亚胺介导的功能化碳纳米管的制备方法,包括:(1)将碳纳米管浸在强酸中处理2-4小时后过滤,干燥保存;(2)在SOCl的DMF中回流,在其表面引入酰基氯,离心、DMF洗涤;(3)分散在DMF溶剂中,加入溶解有PEI的DMF溶液,强磁力搅拌,随后加入三乙胺,反应后经多次纯水透析,之后冷冻干燥得CNT/PEI;(4)对CNT/PEI表面的氨基官能团进行乙酰化反应;或将CNT/PEI表面的氨基进行羧化反应。

本发明的制备过程简单,反应条件温和,易于操作,具有产业化实施的前景;采用本方法制备的碳纳米管能够长时间地稳定分散在溶液中,没有团聚现象,且具有良好的生物相容性和生物医用中的安全性。

申请人:东华大学
地址:201620 上海市松江区松江新城区人民北路2999号
国籍:CN
代理机构:上海泰能知识产权代理事务所
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Jianfeng Shen, Weishi Huang, Liping Wu, Yizhe Hu, Mingxin Ye *
Department of Materials Science, Fudan University, The Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Ministry of Education, Shanghai 200433, China
However, the realization of nanotube-reinforced epoxy resin can only be achieved by solving following main problems: one is the lack of interfacial adhesion, which is critical for load transfer in composites – since the atomically smooth non-reactive surface of nanotubes built of rolled graphene sheets, lacking in interfacial bonding inhibits load transfer from the matrix to nanotubes across the nanotube/ polymer interface. Another problem is the poor dispersion of nanotubes in the epoxy matrix, which is also significant for the fabrication of reinforced composites. Because of the
These problems can be overcome by using the functionalized nanotubes, which can provide multiple bonding sites to the organic/inorganic polymer matrix so that the load can be transferred to nanotubes and thus, inhibiting separation between the surfaces of polymer and nanotubes. Numerous methods for chemical functionalization of carbon nanotubes, either at the tips or sidewalls of CNTs, have already been reported. The chemical covalent bond mechanism has proved to be very useful in maintaining the stable bonds, and significant efforts have been directed towards the establishment of chemical functionalities on the surface of CNTs. Among them, amino-functionalized CNTs have been researched because amino group has a high reactivity, wealth of chemistry and can react with many chemicals, and thus can be directly incorporated into epoxy resin [8–15]. The hydrophobic nature of the as-received MWCNT surface becomes more hydrophilic after amine treatments, owing to the creation of amino functional groups, which are reactive with the functional groups in epoxy matrix.
3042
J. Shen et al. / Composites Science and Technology 67 (2007) 3041–3050
fine size, high surface energy of CNTs and with intrinsic van der Waals forces, the as-received CNTs were apt to aggregate and entangle together spontaneously. In a CNTs/polymer composite, aggregation of CNTs may become a defect and cause the mechanical properties of the composite to deteriorate. Additional processing difficulties, as in the case of nanotube-reinforced epoxy polymer composites, come from the formation of high viscosity blends when the nanotubes are directly added at low shear rates. The high surface area of carbon nanotubes results in a high viscosity of the nanotube/epoxy mixture particularly when fabricating composites with high loading level of nanotubes, which makes the dispersion of nanotubes extremely difficult.
Keywords: A. Carbon nanotubes; B. Mechanical properties; B. Thermal properties; C. Stress transfer
1. Introduction
Epoxy resin is the most common class of thermosetting resin used in various applications because of their high tensile strength and modulus, low shrinkage in cure, good chemical and corrosion resistance, high adhesion and dimensional stability.
* Corresponding author. Fax: +86 021 65642622. E-mail address: mxye@ (M. Ye).
0266-3538/$ - see front matter Ó 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved. doi:10.1016/pscitech.2007.04.025
Composites Science and Technology 67 (2007) 3041–3050
COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY
/locate/compscitech
The reinforcement role of different amino-functionalized multi-walled carbon nanotubes in epoxy nanocomposites
With unique atomic structure and very high aspect ratio, carbon nanotubes (CNTs) have extraordinary mechanical properties (such as high strength and unique flexibility), making them ideal reinforcing materials in composites [1– 3]. CNTs incorporated composites represent a new frontier in materials science because the reinforcement scale has changed from micrometers to nanometers.
reported. Breton et al. investigated the influence of microtexture, structure and surface chemistry of MWCNTs on the improvement of the elastic modulus of nanotubesbased composites [4]. Fidelus et al. reported that significant improvement (70% reinforcement) in tensile impact strength was obtained for the 0.5 wt% MWCNTs/epoxy system [5]. The research of Song et al. [6] proves that dispersion states of carbon nanotubes in epoxy composites were extremely important. Progress in reinforcing epoxy matrix with fluorinated single-walled carbon nanotubes has recently been reported [7].
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