碳納米管-纖維素復合纖維的制備及其導電性能研究.pdf

1、高柔性、高強度、高電導率和低密度的柔性材料在傳感器、電容器以及儲能材料等領域都有廣泛的應用。碳納米管具有優(yōu)異的力學及電學性能，將碳納米管組裝成宏觀纖維可充分發(fā)揮碳納米管的優(yōu)越性能。但是，目前碳納米管纖維的制備存在對碳納米管要求苛刻、成型工藝復雜等問題，因而探索簡單環(huán)保的方法制備出導電性能和力學性能優(yōu)異的碳納米管纖維仍需解決很多學術和技術問題。
　　本論文針對碳納米管導電纖維制備過程中存在的技術問題，開展了模板吸附法和濕法紡絲法制備

2、碳納米管/纖維素復合纖維的探索性研究，探討制備工藝對復合纖維形貌及結構的影響，并研究了復合纖維的導電性能及力學性能。本文的具體工作和主要研究內容包括:
　　1.利用表面活性劑作為碳納米管分散劑，通過超聲震蕩和高速離心得到碳納米管分散液。紫外可見吸收光譜和Zeta電位分析結果表明，十二烷基硫酸鈉(SDS)可顯著提高CNTs分散性，其最佳分散條件為:單壁碳納米管(SWCNTs)的初始濃度為0.8～1.2mg/mL，SDS的濃度為5 m

3、g/mL，超聲功率為200 W，超聲時間為100 min。
　　2.通過對比研究幾種纖維模板對CNTs的吸附效果，發(fā)現(xiàn)纖維素纖維對酸化碳納米管具有良好的吸附效果。選取纖維素纖維作為吸附模板，設計了旋轉吸附裝置，制備酸化碳納米管(a-CNTs)/纖維素復合纖維。對復合纖維的研究表明，酸化碳納米管/纖維素復合纖維的電導率可達到3000 S/m; a-CNT表面的含氧基團可與纖維素之間形成氫鍵作用，有利于a-CNTs緊密吸附至模板纖維表