表面活性剂复配对碳纳米管分散性的影响

表面活性剂复配对碳纳米管分散性的影响碳纳米管是由石墨碳原层蜿蜒的碳子层制成的形状为空心圆柱形的“笼管”在众多的纳米材料中，碳纳米管普遍被人们看好，被称之为纳米材料的“乌金”碳纳米管自身的独特性能决定了它在高新技术的诸多领域有着诱人的应用前景碳纳米管既是纳米材料又是管，属一维纳米材料，很容易发生团聚碳纳米管团聚的原因有两个:缠绕和大比表面积引起的高表面活化能在实际应用过程中，其团聚形态往往会破坏单根碳纳米管所表现出的优异的力学、电学特性，从而限制了碳纳米管的应用碳纳米管通常采用超声波振荡为辅助手段的溶液方法来进行分散目前常用的碳纳米管分散剂有两类:第一类是由有机溶剂如三氯甲烷、丙酮与水组成的溶液本文分别研究不同类型的表面活性剂对碳纳米管分散性的影响，进而研究加入两种表面活性剂复配后对碳纳米管分散性的影响通过记录分散的碳纳米管溶液的保存时间和SEM对分散效果进行分析和观察1实验部分

1.1原子力显微镜elwell超声波清洗机:PTA/1006激光光散射粒度分析仪N4PLUS InfraredFourier TransformSpectrometer1730PERKIN-ELMER扫描电镜:JEOL日本电子JSM-5910LV原子力显微o o镜:CSPM-200全氟阳离子型表面活性剂:F CCF

1.2实验过程

1.3碳纳米管粒径测量1取若干50mL容量瓶，选取不同类型的表面活性剂，以不同浓度配制成碳纳米管的悬浮液，然后用超声波振荡，通过改变超声时间和水温来研究碳纳米管的分散性，记录保存时间2选出保存时间长、分散效果好的样品用激光光散射粒度分析仪测量其粒径3将分散效果好的碳纳米管的溶液滴在用超声波清洗干净的硅片上，用扫描电镜观察,检验碳纳米管分散的效果2结果与讨论

2.1碳纳米管的分散以蒸储水为溶剂，超声波振荡1h的条件下，研究FC-134浓度为

0.

040.40g/L时对碳纳米管分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果由图〜2可以看到，Fc-134的浓度为

0.10g/L时，碳纳米管的分散性较好，保存时间最长为13h,其次是浓度为

0.05g/L时，保存时间为12ho

2.

1.2碳纳米管分散性分析以蒸储水为溶剂，超声波振荡1h的条件下，研究十二烷基苯磺酸钠浓度为

0.08〜

0.56g/L时对碳纳米管分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果由图3可以看到，随着十二烷基苯磺酸钠浓度的增加，保存时间增加，当浓度为

0.24g/L时，分散性最好;随着浓度继续增加，保存时间下降，当浓度增加到

0.48g/L时，保存时间下降到

02.

1.3米管分散性的影响以蒸储水为溶剂，超声波振荡Ih的条件下，研究加入乳化剂0P为1040m L对碳纳米管〜分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果由图4可以看出，随着乳化剂0P的量增加，保存时间增加，当加入30mL乳化剂作分散剂，碳纳米管的保存时间达到最高值;随着乳化剂0P的量增加，保存时间急速下降，当乳化剂0P为35mL时，保存时间下降为

02.

1.4二烷基苯磺酸钠复配对碳纳米管分散性的影响以蒸储水为溶剂，超声波振荡lh,研究不同浓度的十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溪化镂复配后对碳纳米管分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果从表1中可以知道，以

0.40g/L十二烷基硫酸钠复配

0.10g/L十六烷基三甲基澳化钱的分散效果最好，保存时间最长，为12ho以蒸储水为溶剂，超声波振荡为lh,研究不同浓度的十二烷基苯磺酸钠复配FCT34对碳纳米管分散性影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果从表2可以看出，十二烷基苯磺酸钠

0.08g/L、Fc-134浓度为

0.12g/L时分散性最好，保存时间最长以蒸储水为溶剂，超声波振荡lh,研究不同浓度的十二烷基磺酸钠和Fc-134复配后对碳纳米管分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果十二烷基磺酸钠和Fc-134复配后，改善了碳纳米管的分散性，比加一种表面活性剂好从表3中可以看出，十二烷基磺酸钠

0.05g/L、Fc-134浓度为

0.12g/L时，碳纳米管的分散性最好，保存时间最长以蒸储水为溶剂，超声波振荡lh的条件下，研究十二烷基硫酸钠复配Fc-134对碳纳米管分散性的影响，根据保存时间确定表面活性剂的效果由表4可以看出，复配后，碳纳米管的分散性得到了改善，保存时间延长，说明碳纳米管分散的稳定性得到改善

2.2表面活性剂的分散碳纳米管的稳定性用激光粒度仪分析碳纳米管的粒度，研究用表面活性剂分散碳纳米管的分散性由图5和表5可以看出，此碳纳米管在无水乙醇中分散后的粒径为

571.0nmo

2.3碳纳米管分散碳纳米管性能测试用扫描电镜观察碳纳米管的分散情况图6和图7显示的碳纳米管的分散效果很好，没有缠绕，可以分出单根很长的碳纳米管，证明这种分散碳纳米管的方法有效3碳纳米管的稳定性1阴阳离子复配，在

0.08g/L的十二烷基硫酸钠与

0.12g/L的FcT34复配时，碳纳米管分散的稳定性最好，保存时间为84h;其次为

0.04g/L十二烷基磺酸钠与

0.12g/L的Fc-134复配，碳纳米管的稳定性好，保存时间为60ho2仅加一种表面活性剂时，

0.10g/L的Fc-134对碳纳米管分散的稳定性最好，碳纳米管在纯水中无法分散3SEM观察表明碳纳米管完全分散，可分离出无缠绕的单根碳纳米管激光粒度分析显示了碳纳米管粒径小于600nmo。