納米纖維素蒸發(fā)自組裝誘導(dǎo)單壁碳納米管有序排列.pdf

1、納米纖維素（NCC）具有較高的楊氏模量及較大的比表面積，在水體系中具有良好的分散性能，也可以作為納米填充劑增強復(fù)合材料的機械性能。最近，納米纖維素的組裝性能也得到科學(xué)家的廣泛關(guān)注：蒸發(fā)作用誘導(dǎo)其發(fā)生奇特的自組裝行為，形成特異的膽甾型向列相結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生選擇性反射的光學(xué)行為。膽甾型向列相排列的纖維素本身是一種優(yōu)異的光學(xué)材料，又可以作為納米材料制備的模板。碳納米管（CNTs）的分散與有序排列是材料制備領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容之一。本文利用了納米纖

2、維素的分散性能制備NCC-CNTs的復(fù)合溶液，蒸發(fā)作用下形成纖維素的膽甾型向列相液晶結(jié)構(gòu)，以誘導(dǎo)單壁碳納米管產(chǎn)生有序排列。在復(fù)合有序薄膜制備基礎(chǔ)上，煅燒形成CNTs摻雜的碳納米材料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用強酸水解法制備棒狀納米纖維素，并用其分散單壁碳納米管，得到兩者的復(fù)合溶液。在室溫下，通過NCC-CNTs的緩慢蒸發(fā)得到二者的復(fù)合薄膜。對于復(fù)合溶液及形成的固態(tài)薄膜進行偏光顯微（POM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍

3、射（XRD）、掃描探針顯微鏡（AFM）、透射電子顯微鏡（TEM）表征。單壁碳納米管的有序排列通過歐姆表、TEM、AFM等手段進行測定。結(jié)果表明碳管的摻雜對纖維素的組裝性能幾乎不產(chǎn)生影響，碳納米管可以被捕獲進納米纖維素的螺旋結(jié)構(gòu)中，從而產(chǎn)生直立、平行的有序排列。⑵在納米纖維素-碳納米管復(fù)合薄膜的基礎(chǔ)上，通過添加正硅酸乙酯水解的方法生成的二氧化硅摻雜的納米纖維素-碳納米管復(fù)合薄膜，采取煅燒和強堿刻蝕處理的方式，制備成碳管摻雜的有序介孔碳材料