溴對(duì)多壁碳納米管導(dǎo)電率的提高及其機(jī)理研究.pdf

1、近年來碳納米管(CNT)已經(jīng)成為納米材料領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的物理及化學(xué)性質(zhì)，碳納米管在許多領(lǐng)域都存在著極高的科學(xué)研究價(jià)值和廣泛的應(yīng)用潛力，是復(fù)合材料理想的填充增強(qiáng)材料。作為導(dǎo)電摻雜劑，可以使復(fù)合材料的電導(dǎo)率提高到碳納米管本征導(dǎo)電水平。目前使碳納米管在復(fù)合材料中無法廣泛應(yīng)用的原因主要有兩點(diǎn)：1.碳納米管的本征導(dǎo)電率不高。2.碳納米管因管與管之間的范德華力使其在幾乎所有的有機(jī)溶劑中不溶，在復(fù)合材料基體中也難以分散，碳納米

2、管表面光滑，和基體的界面作用力較弱，不能實(shí)現(xiàn)材料所受應(yīng)力的有效轉(zhuǎn)移。為解決上述問題，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： 1.多壁碳納米管的溴吸附通過溴蒸氣的吸附，提高多壁碳納米管(MWNT)的本征導(dǎo)電性能，加溴使多壁碳納米管的電導(dǎo)率可以提高三倍。通過拉曼光譜，紫外可見光譜，紅外吸收光譜，近紅外吸收光譜和X光電子能譜等方法研究，結(jié)果表明：溴與多壁碳納米管之間存在共軛作用，使多壁碳納米管表面的電子云分布發(fā)生了變化。 2.溴吸附

3、提高碳納米管電導(dǎo)率的原因及導(dǎo)電機(jī)理研究X光電子能譜，近紅外光譜，紫外光譜，拉曼光譜表明多壁碳納米管與溴之間存在共軛作用，這種作用導(dǎo)致多壁碳納米管上的π電子向溴偏移，產(chǎn)生空穴載流子。利用半導(dǎo)體能帶圖，提出加溴多壁碳納米管微觀體系模型來研究溴對(duì)多壁碳納米管的作用及導(dǎo)電機(jī)理。 3.碳納米管在聚合物基體中的分散用溴作為摻雜劑，通過多壁碳納米管吸附溴提高其電導(dǎo)率，用聚苯乙烯對(duì)加溴MWNT進(jìn)行修飾改性。用透射電鏡，掃描電鏡等分析研究，表明在