高浓度下长度多分散碳纳米管溶液中有序性增强的小角 X 射线散射研究
软凝聚态物质
2021-03-08 v4 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
碳纳米管（CNTs）是刚性全碳大分子，直径小至一纳米，长度几微米。CNTs 在氯磺酸（CSA）中的溶液遵循通过排斥势相互作用的刚性棒状聚合物的相行为，并在足够高浓度下呈现液晶相。在此，我们展示可将小角 X 射线散射与偏光显微镜数据相结合，定量表征体积浓度为 3% 至 6.5% 的 CNT 溶液中形成的液晶相形貌。我们发现，随着浓度增加，CNTs 自组装成具有褶皱织构且粒子间间距较大的液晶相，这可能表明向更高阶液晶相的过渡。我们解释了 CNTs 的热波动如何增强其静电排斥并将其有效直径增加一个数量级。通过计算无约束棒状物的平均波动幅度与棒间距相当时的临界浓度，我们发现热波动在低至 CNT 溶液各向同性浊点的浓度下就开始影响空间位阻力。
引用
@article{arxiv.1910.03795,
title = {Enhanced ordering in length-polydisperse carbon nanotube solutions at high concentrations as revealed by small angle X-ray scattering},
author = {Vida Jamali and Francesca Mirri and Evan G. Biggers and Robert A. Pinnick and Lucy Liberman and Yachin Cohen and Yeshayahu Talmon and Fred C. MacKintosh and Paul van der Schoot and Matteo Pasquali},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03795},
year = {2021}
}