碳纳米管在水中的温度控制分散与烯功能化聚 (N-cyclopropylacrylamide) 有关
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
概括
研究人员开发了一种热响应的聚合物,p-N-cyclopropylacrylamide (p-PNCPA),用于控制单壁碳纳米管 (SWNTs) 的分散. 温度变化改变SWNT聚合,影响复合材料的性能,用于先进的应用.
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:
- 控制碳纳米管分散对于它们的应用至关重要.
- 热敏聚合物为纳米材料加工提供可调节的特性.
研究的目的:
- 调查聚N-cyclopropylacrylamide (p-PNCPA) 对于单壁碳纳米管 (SWNTs) 的刺激响应分散的使用.
- 为了将聚合物形状变化与SWNT分散状态和由此产生的复合材料特性相关联.
主要方法:
- 合成p-PNCPA与皮伦载体单元.
- 低温传递电子显微镜 (Cryo-TEM) 用于可视化SWNT分散.
- 在不同温度下测量SWNT/p-PNCPA水性悬浮物的粘度.
- 在不同温度下干燥后复合材料性能的分析.
主要成果:
- p-PNCPA有效地分散SWNTs在水中.
- 随着温度在聚合物的LCST (~30°C) 上升,SWNTs从脱皮过渡到捆绑状态.
- 粘度行为随着温度的增加,从剪切稀释转移到接近牛顿式.
- 干燥复合材料表现出微观结构和电导率变化,取决于干燥温度.
结论:
- 像p-PNCPA这样的热敏聚合物可以对SWNT分散和聚合进行调节控制.
- 这种取决于温度的控制允许在SWNT聚合物复合材料中量身定制的微观结构和特性.
- 受刺激控制的SWNT分散在纳米电子,传感和生物医学传递系统中具有潜在的应用.
