单壁碳纳米管与 (R-) 氧化碳酸酸的功能化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 有机化学 有机化学

背景情况:

• 单壁碳纳米管 (SWCNTs) 具有独特的电子特性,但具有较差的可溶性.
• 功能化对于为特定应用量身定制SWCNT属性至关重要.

研究的目的:

• 为了研究SWCNTs使用 (R-) oxycarbonyl nitrenes的共价侧墙功能化.
• 提高SWCNTs在有机溶剂中的可溶性.
• 探索金属离子复合的潜力,并描述功能化SWCNT的结构和电子特性.

主要方法:

• 通过添加烯,SWCNTs与各种有机群体的侧墙功能化.
• 在有机溶剂 (TCE,DMSO,ODCB) 中的溶解度测量.
• 金属离子复杂化研究.
• 使用AFM,TEM,1HNMR,XPS,拉曼和UV/Vis-nIR光谱学进行表征.

主要成果:

• 实现了多种功能组的共价结合,显著增加了SWCNT溶解度 (高达1.2 mg/mL).
• 使用具有化性能的功能群证明了Cu(2+) 和Cd(2+) 离子的复合.
• 在溶液中观察到细束 (10纳米直径) 的形成,通过显微镜和光谱学证实.
• XPS证实了元素组成,而Raman和UV/Vis-nIR显示了电子性质的保留.

结论:

• 烯介导功能化是一种有效的策略,可以提高SWCNT的溶解度,并引入新的功能.
• 功能化过程对SWCNTs的内在电子特性产生最小的影响.
• 功能化的SWCNT显示出涉及金属离子结合和溶液相处理的应用潜力.