【摘要】：包覆型多壁碳納米管(Coated Multi-Wall Carbon Nanotubes)作為一種一維核殼結構的納米材料,覆賦予了多壁碳納米管(MWNTs)新的特性與功能,CMWNTs本身就可以作為新型載體型催化劑、電極材料使用,也可以作為新型的納米填料改善復合材料的力學、熱學、電學等性能,具有很重要的實用價值和研究意義。本文通過改進傳統(tǒng)浸漬法與化學鍍法制備高性能CMWNTs,制備出了具有高導熱性能的氮化硼包覆多壁碳納米管(BN@MWNT)、具有高介電性能的鈦酸鋇包覆多壁碳納米管(BTO@MWNT)和鎳包覆多壁碳納米管(Ni@MWNT)。主要工作如下：1、將十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)添加到傳統(tǒng)的氮化硼浸漬液中,獲得了包覆層厚度可控的BN@MWNT,包覆層表面粗糙且厚度大于10nm。粗糙且較厚的BN包覆層使得BN@MWNT有著比MWNTs優(yōu)異的導熱性能。在填充量為20 wt%時,BN@MWNT/PVDF復合材料的導熱系數(shù)達到了1.359 W/moK。2、研究了不同表面活性劑對MWNTs鈦酸鋇溶膠凝膠(sol-gel)液的浸漬效果。不加入表面活性劑的情況下鈦酸鋇sol-gel液在碳管上附著量較小燒結之后只有很少的鈦酸鋇顆粒附著在MWNTs表面,而將十六烷基三甲基澳化銨(CTAB)添加到浸漬液中,MWNTs浸漬燒結之后得到大量鈦酸鋇附著在MWNTs表面,將SDBS添加到浸漬液中,得到鈦酸鋇連續(xù)分布在MWNTs表面,這是由于SDBS能與MWNTs形成共軛導致表面能降低,使得MWNTs能夠附著大量浸漬液。BTO@MWNT材料具有較高的介電常數(shù),可以作為高性能介電填料使用。3、通過自由基原位聚合制備聚丙烯酸甲酯包覆多壁碳納米管(PMA@MWNT)在酸性溶液中有較好的分散性,代替化學鍍中通常使用的酸化MWNTs。通過施鍍時間的控制制備得到鎳包覆多壁碳納米管(Ni@MWNT),可以作為高介電填料使用。
[Abstract]:Encapsulated multi-walled carbon nanotubes (Coated Multi-Wall Carbon Nanotubes), as a kind of one-dimensional core-shell nano-materials, has been endowed with new properties and functions of (MWNTs). CMWNTs can be used as a new type of support catalyst and electrode material. It can also be used as a new type of nano-filler to improve the mechanical, thermal and electrical properties of composites, which has important practical value and research significance. In this paper, boron nitride coated multi-walled carbon nanotubes (BN@MWNT) with high thermal conductivity, barium titanate coated multi-walled carbon nanotubes (BTO@MWNT) and nickel coated multi-walled carbon nanotubes (Ni@MWNT) were prepared by improving the traditional impregnation method and electroless plating method. The main work is as follows: 1. By adding sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) into the traditional boron nitride impregnation solution, the surface of BN@MWNT, coating with controllable coating thickness is obtained, and the thickness is more than 10 nm. The coarse and thicker BN coating makes BN@MWNT have better thermal conductivity than MWNTs. The thermal conductivity of wt% / PVDF composites reached 1.359 W / moK.2. the impregnation effect of different surfactants on MWNTs sol-gel (sol-gel) solution was studied. In the absence of surfactant, only a small number of barium titanate particles adhered to the surface of MWNTs after sintering of barium titanate sol-gel solution with small amount of adhesion on the carbon tube. When cetyltrimethylammonium (CTAB) was added to the impregnation solution, a large number of barium titanate was obtained after impregnation and sintering, and SDBS was added to the impregnation solution to obtain the continuous distribution of barium titanate on the surface of MWNTs. This is due to the decrease of surface energy due to the formation of conjugation between SDBS and MWNTs, which enables MWNTs to adhere to a large number of dipping solutions. Polymethyl acrylate coated multi-walled carbon nanotubes (PMA@MWNT) were prepared by free radical in-situ polymerization, which can be used as high performance dielectric filler in acid solution. It can replace acidified MWNTs. commonly used in electroless plating. Nickel coated multiwalled carbon nanotubes (Ni@MWNT) were prepared by controlling the plating time and can be used as high dielectric fillers.
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ127.11;TB383.1

【共引文獻】

相關期刊論文 前7條

1 李炳杰;吳志堅;陳澍;上官文峰;袁堅;;Ni/Zn/Cr系復合金屬氧化物的制備及其光催化還原二氧化碳性能研究[J];分子催化;2014年03期

2 張耀華;吳國章;;碳纖維自焊接骨架結構的形成及其復合材料性能研究[J];高分子學報;2015年01期

3 Jiazhen Wang;Jianqiu Wang;;Influence of Ethanolamine on Corrosion of Alloy 690 in Simulated Secondary Water[J];Journal of Materials Science & Technology;2015年10期

4 魏佳;劉小云;陳騰達;莊啟昕;何劍杰;韓哲文;;鈦酸鋇改性碳納米管/聚亞苯基苯并二VA唑三元復合材料的制備[J];航空制造技術;2013年Z2期

5 謝剛;毛寧;周林成;潘多;李彥鋒;;改進碳納米管/聚氨酯復合材料吸附硝基苯[J];環(huán)境工程學報;2015年03期

6 Huali Long;Yan Xu;Xiaoqing Zhang;Shijing Hu;Shuyong Shang;Yongxiang Yin;Xiaoyan Dai;;Ni-Co/Mg-Al catalyst derived from hydrotalcite-like compound prepared by plasma for dry reforming of methane[J];Journal of Energy Chemistry;2013年05期

7 方平;鄧楚鵬;;碳納米管/NiCuZn鐵氧體復合物的制備及磁性能研究[J];江西化工;2014年04期

相關博士學位論文 前10條

1 Shafiq urRehman;嵌段聚酰亞胺薄膜與熒光性聚酰亞胺—納米粒子復合薄膜的制備與表征[D];吉林大學;2013年

2 高宇飛;低維納米材料熱輸運性能的分子模擬[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

3 李艷偉;碳納米管和石墨烯增強PBO復合纖維的制備及結構與性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

4 姜茜;碳納米管與聚酰亞胺界面優(yōu)化、分子動力學模擬及其復合材料的結構性能表征[D];東華大學;2013年

5 張曉宇;核電蒸汽發(fā)生器傳熱管切向微動磨損機理研究[D];西南交通大學;2013年

6 崔潔;納米化及過渡族金屬基催化劑包覆對MgH_2儲氫性能的影響[D];華南理工大學;2014年

7 原方圓;導電導熱酚醛復合材料合成及性能研究[D];天津大學;2013年

8 賀仲金;仿生功能性納米通道分子模擬設計[D];華南理工大學;2014年

9 姚永林;超細FeNi合金粉熱分解法制備及其吸波性能研究[D];中南大學;2014年

10 韓洋;過渡金屬管狀納米材料的受限生長和含線缺陷的低維BN與MoS_2納米材料物性的數(shù)值模擬研究[D];南京大學;2014年

相關碩士學位論文 前2條

1 楊瑾;超細碳酸鋇納米線、硒化亞鐵納米材料的制備、微結構與性能[D];復旦大學;2013年

2 何曉勇;摻雜鈦酸鋇復合吸波材料的制備與性能研究[D];中北大學;2015年

，

本文編號：2205218