合成和水溶性单壁碳纳米管移植共聚物的表征
1Center for Nanoscale Science and Engineering, Department of Chemistry, University of California, Riverside, California 92521-0403, USA.
Journal of the American Chemical Society
|June 2, 2005
概括
我们使用PABS和PEG创建了水溶性碳纳米管共聚合物. 这些新型材料具有良好的溶解性和均的结构,为新的应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNTs) 具有独特的电子和机械性能,但水溶性差.
- 对SWNT的功能化对于其集成到各种应用中至关重要,特别是在水性环境中.
- 移植共聚合物提供了一种多功能方法来修改SWNT属性并提高其可加工性.
研究的目的:
- 将聚氨基硫酸 (PABS) 和聚乙烯糖醇 (PEG) 共附在SWNTs上.
- 创建具有增强性能的水溶性SWNT移植共聚合物.
- 描述由此产生的共聚物质的可溶性,结构和电子性质.
主要方法:
- 将PABS和PEG与SWNT的共价附着.
- 定量近红外 (NIR) 光谱测定水溶性.
- 原子力显微镜 (AFM) 用于评估结构统一性 (长度和直径).
- 热重力测量分析 (TGA) 用于量化SWNT负载.
- 尼尔光谱检测用于研究SWNT-PABS的电子结构.
主要成果:
- 成功合成了水溶性SWNT移植共聚合物 (SWNT-PABS和SWNT-PEG).
- 移植共聚合物的水溶性达到了大约5毫克/毫升.
- 飞行机组发现功能化SWNT的长度和直径相当均.
- TGA表示SWNT负载为SWNT-PABS的30%,SWNT-PEG的71.
- 尼尔研究表明,SWNT-PABS具有PABS和SWNT的混合电子基态.
结论:
- PABS和PEG的功能化有效地使SWNTs具有水溶性.
- 合成的移植共聚合物保持结构完整性,并表现出可调节的SWNT负载.
- SWNT-PABS展示了一个独特的混合电子结构,表明了新型电子应用的潜力.
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