[发明专利]一种基于固相热化学反应的表面单壁碳纳米管的化学修饰方法

摘要

一种基于固相热化学反应的表面单壁碳纳米管的化学修饰方法，本发明涉及纳米材料领域，具体是一定条件下表面上的单壁碳纳米管的固相热化学修饰。本发明要解决现有技术存在操作工艺复杂，反应不可控的问题。方法：一、在单晶石英表面生长单壁碳纳米管；二、转移单壁碳纳米管；三、固相热化学修饰。本发明操作工艺简单，设备简单，反应可控，修饰效果好，无污染。本发明用于化学修饰表面单壁碳纳米管。

主权项

一种基于固相热化学反应的表面单壁碳纳米管的化学修饰方法，其特征在于具体是按照以下步骤进行的：一、依次分别用丙酮、乙醇和去离子水将单晶石英片进行超声清洗10min，然后将单晶石英片进行退火处理，退火处理工艺：控制单晶石英片在1h内升温至880℃，然后恒温8h，再在2h内降至室温；再利用旋涂机控制转速为2000r/min～3000r/min，在退火后的单晶石英上旋涂浓度为0.1mol/L～10mol/L的氯化铁乙醇溶液；然后放入封闭的石英管中，在空气中升温至880℃，然后充满氩气，再控制流速为140mL/min通入氢气并关闭氩气，保持5min～10min，然后控制流速为1L/min通入甲烷，生长15min～45min，停止加热，待温度降至200℃时关闭氢气和甲烷，然后充满氩气并取出表面生长有单壁碳纳米管的单晶石英；二、利用旋涂机控制转速为2000r/min在步骤一得到的表面生长有单壁碳纳米管的单晶石英上旋涂质量浓度为4%的聚甲基丙烯酸甲酯氯苯溶液，然后在温度为80℃的条件下保持15min，将开孔胶带粘贴在单晶石英生长有单壁碳纳米管的一面，然后放入温度为85℃～95℃、浓度为0.5mol/L～2mol/L的氢氧化钾水溶液中浸泡，直至开孔胶带与单晶石英表面分离，取出开孔胶带，将开孔胶带在去离子水中清洗三次，然后放到待负载单壁碳纳米管的材料表面上，切除开孔胶带，得到单壁碳纳米管和PMMA薄膜，然后在温度为80℃条件下保持10min，再用热丙酮或热氯苯溶剂浸泡，去除PMMA薄膜，得到待负载单壁碳纳米管的材料表面上的单壁碳纳米管；三、将步骤二得到的表面负载单壁碳纳米管的材料浸泡在过氧化二苯甲酰溶液中，保持5min～30min，取出晾干，再进行固相热化学反应，然后用溶剂清洗，完成一种基于固相热化学反应的表面单壁碳纳米管的化学修饰方法。