炭素ナノチューブの温度制御による分散は,ピレン機能化されたポリ (N-cyclopropylacrylamide) を含んだ水中に存在する
Krishna C Etika1, Florian D Jochum, Patrick Theato
1Materials Science and Engineering Program, Texas A&M University, College Station, Texas 77843, USA.
Journal of the American Chemical Society
|September 10, 2009
まとめ
研究者は,単一壁の炭素ナノチューブ (SWNTs) の分散を制御するために,熱反応性ポリマーであるp-N-cyclopropylacrylamide (p-PNCPA) を開発しました. 温度変化によりSWNTの集積が変化し,高度なアプリケーションの複合材料の特性に影響を与えます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ポリマー化学のポリマー化学について
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 炭素ナノチューブの分散を制御することは,それらのアプリケーションにとって極めて重要です.
- 熱反応性ポリマーは,ナノマテリアルの加工のために調整可能な性質を提供します.
研究 の 目的:
- 単一壁の炭素ナノチューブ (SWNTs) の刺激反応性分散のためのポリー (p-N-cyclopropylacrylamide) (p-PNCPA) の使用を調査する.
- ポリマーの形状の変化とSWNT分散状態,その結果複合材料の性質を相関させるため.
主な方法:
- ピレン基ユニットによるp-PNCPAの合成.
- クリオトランスミッション電子顕微鏡 (Cryo-TEM) で,SWNT分散を視覚化します.
- 異なる温度でSWNT/p-PNCPAの水性サスペンションの粘度測定.
- 異なる温度で乾燥した後の複合材料の性質の分析.
主要な成果:
- p-PNCPAはSWNTを水中に効果的に分散させます.
- SWNTは,高温がポリマーのLCST (~30°C) 以上上昇すると,脱皮状態からバンドル状態に移行します.
- 粘度行動は,温度上昇とともに,シアスチーニングからニュートン式に近いものに変化します.
- 乾燥した複合材料は,乾燥温度に依存する微細構造と電気伝導性の変動を示します.
結論:
- p-PNCPAのような熱反応性ポリマーは,SWNTの分散と集約を調節可能な制御を可能にします.
- この温度に依存する制御は,SWNTポリマー複合材料に合わせた微細構造と特性を可能にします.
- 刺激制御SWNT分散は,ナノエレクトロニクス,センシング,および生物医学配信システムで潜在的な応用があります.
