硬度和形状依赖的聚合物包装在单壁碳纳米管上
Masanobu Naito1, Kazuyuki Nobusawa, Hisanari Onouchi
1Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology, 8916-5 Takayama, Ikoma, Nara 630-0192, Japan. mnaito@ms.naist.jp
Journal of the American Chemical Society
|December 4, 2008
概括
聚合物的刚性决定了围绕单壁碳纳米管 (SWNTs) 的包装能力. 灵活的聚合物成功地包裹SWNT,适应它们的形状,而半灵活的聚合物没有,为设计高效的聚合物包装材料提供了洞察力.
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) 具有独特的特性,使它们对先进材料具有吸引力.
- 控制聚合物和SWNT之间的相互作用对于开发功能纳米复合材料至关重要.
- 聚合物链刚度对SWNTs周围包装行为的影响仍然是需要详细调查的领域.
研究的目的:
- 调查聚合物链刚性和形状对SWNTs周围包装行为的影响.
- 探索具有不同链度的多基 (PSi) 作为SWNT包装材料的潜力.
- 了解聚合物在包裹SWNT表面时的构造变化.
主要方法:
- 使用机械化学高速振动削 (HSVM) 制备聚合物-SWNT复合物.
- 通过差分扫描热量计 (DSC),传输电子显微镜 (TEM) 和原子力显微镜 (AFM) 研究了依赖于刚性的包装.
- 使用紫外线光谱学对SWNTs的聚合物构成有特征.
主要成果:
- 随机卷和柔性聚二基 (PSi) 成功地被包裹在 SWNT 的小捆上.
- 包装的柔性聚合物调整了它们的形状,以适应SWNT的表面曲率.
- 半灵活的PSi与SWNTs没有形成复合体,并且它们的形状在HSVM之后保持不变.
结论:
- 聚合物链的刚性是决定与SWNTs形成复合物的能力的关键因素.
- 灵活的聚合物可以符合SWNT表面,从而实现有效的包装.
- 这项研究为设计链状聚合物作为SWNT的高效包装材料提供了基本知识.
