高效超支化 CNT 表面活性剂：摩尔质量与功能化的影响
软凝聚态物质
2015-05-20 v1 材料科学
摘要
合成了端基功能化超支化聚合物，用作水溶液中的碳纳米管（CNT）表面活性剂。如 UV-vis 测量所示，改变三苯甲基（trityl）功能化百分比与超支化聚甘油（PG）核的摩尔质量，导致 5000 g/mol PG 且 5.6% 可用羟基端基被 trityl 官能团取代时测得最高表面活性剂效率。半经验模型计算表明，PG5000 在 2.5% 功能化时效率更高，且一般而言分子特定效率在低功能化程度时最大。与未功能化 PG 相比，添加 trityl 基团因 π-π 堆积相互作用增强了表面活性剂-纳米管相互作用。然而，在较高功能化程度下，trityl 基团间的相互作用开始发挥作用，降低了表面活性剂效率，而在极高功能化程度下缺乏水溶性成为问题。低摩尔质量表面活性剂效率低于较高摩尔质量种类，很可能是因为后者更大的体积允许更好的 CNT 分离与稳定。所研究的最高效率表面活性剂仅用 1 mg 表面活性剂即可在 20 mL 中分散 2.85 mg CNT。如电子显微镜所揭示，这些保持至少 2 个月稳定的分散体主要由单个 CNT 组成。
引用
@article{arxiv.1505.05050,
title = {Highly Efficient Hyperbranched CNT Surfactants: Influence of Molar Mass and Functionalization},
author = {Ellen Bertels and Kevin Bruyninckx and Mert Kurttepeli and Mario Smet and Sara Bals and Bart Goderis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.05050},
year = {2015}
}