[发明专利]一种聚N-乙烯基-γ-氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种聚N-乙烯基-γ-氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管及其制备方法，其特征是：先在高温高压的水热条件下使聚乙烯基吡咯烷酮与碳纳米管发生π-π共轭作用，得到聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管，然后再在碱性条件下使碳纳米管表面上的聚乙烯基吡咯烷酮发生水解反应生成聚N-乙烯基-γ-氨基丁酸钠，借助该水解产物中的强亲水性的羧酸阴离子来提高碳纳米管在水中的分散稳定性，从而大大提高碳纳米管的水溶性。本发明所提供的水溶性碳纳米管制备方法具有绿色环保、高效、成本低廉、工艺简单的优点，能够促进水溶性碳纳米管大批量制备及工业化，将在纳米科学、材料科学、化学工业和生物医学诸领域有着巨大的应用前景。

主权项

一种聚N‑乙烯基‑γ‑氨基丁酸钠修饰的水溶性碳纳米管的制备方法，其特征在于：制备方法包括如下步骤：(1)将1重量份的碳纳米管和10～100重量份的重量百分浓度为1％～30％的聚乙烯基吡咯烷酮水溶液混合，搅拌预分散后，超声辅助分散0.5h～24h；(2)将(1)得到的碳纳米管和聚乙烯基吡咯烷酮水溶液的混合物转移到高压反应釜中并置于120℃～250℃下水热处理2h～48h，结束后过滤，并用去离子水充分洗涤，得到聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管；(3)将1重量份(2)得到的聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管和10～100重量份浓度为1.0mol/L～10mol/L的强碱水溶液混合，搅拌预分散后，超声辅助分散0.5h～24h；(4)将(3)得到的聚乙烯基吡咯烷酮非共价键包覆修饰的碳纳米管和强碱的液体混合物转移到高压反应釜中，在120℃～250℃下水热处理2h～48h，结束后过滤，并用去离子水充分洗涤，干燥，得到聚N‑乙烯基‑γ‑氨基丁酸钠包覆修饰的碳纳米管。