【摘 要】
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以竹粉为原料,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化法通过改变NaClO的添加量制备出不同羧基含量及形态的纤维素纳米纤丝(CNFs),并将制备的CNFs作为分散剂对多壁碳
【机 构】
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南京林业大学 材料科学与工程学院,南京,210037
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以竹粉为原料,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化法通过改变NaClO的添加量制备出不同羧基含量及形态的纤维素纳米纤丝(CNFs),并将制备的CNFs作为分散剂对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行分散处理,得到不同分散浓度的CNFs/MWCNTs悬浮液,采用Beer-Lambert定律对MWCNTs的分散量进行测定,并采用原子力显微镜(AFM)、激光粒度分析仪(LPSA)等手段评价了不同羧基含量及形态的CNFs对MWCNTs的分散效果.结果表明:随着NaClO添加量的增加,CNFs的横截面直径逐渐变小,羧基含量逐渐增加,同时,CNFs对MWCNTs的分散量逐渐增大;当CNFs的羧基含量从0.635 mmol/g增加到1.646 mmol/g时,对MWCNTs的分散量从19％增加到39％;不同CNFs/MWCNTs悬浮液中的粒度分布系数(PDI)值均小于0.3,且不同悬浮液的Zeta电位绝对值均高于30 mV,表明不同羧基含量的CNFs均能对MWCNTs有较好的分散效果;同时,随着羧基含量的增加,CNFs对MWCNTs的分散效果越好,CNFs/MWCNTs复合薄膜的抗拉应力逐渐增大,而且电阻率逐渐降低,当CNFs羧基含量为1.646 mmol/L时,CNFs/MWCNTs复合薄膜抗拉应力达到了91 MPa,薄膜电阻率低至0.1460Ω·cm.
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