羟丙基纤维素修饰碳纳米管及其在水中的自组装

王国建^1,2，刘洋¹，武英杰¹

1. 同济大学材料科学与工程学院2. 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室

摘 要：羟丙基纤维素(HPC)通过物理吸附包覆到多壁碳纳米管(MWCNTs)的表面,得到HPCMWCNTs。HPC是一种水溶性纤维素,可显著地提高MWCNTs与水的相亲性。通过比较修饰前后碳纳米管的水接触角及其在水中的分散性,证明HPC已成功地吸附到MWCNTs的表面。动态稳定性测试表明分散体系并非真正稳定,随着时间变化,HPCMWCNTs自组装成束状并沉降到容器底部。透射电子显微镜和扫描电子显微镜显示MWCNTs在自组装体内取向、平行排列。自组装体有整齐的头部和相对松散的尾部,这些圆柱状聚集体的径向尺寸为4~8μm,轴向尺寸为25~35μm。修饰过的MWCNTs由亲水的HPC和憎水的MWCNTs组成,在亲水/疏水的相互作用下,两亲性的HPCMWCNTs在水中形成了"相互垂直的微相分离",从而导致改性MWCNTs有规则的自组装。

关键词：碳纳米管;羟丙基纤维素;自组装;