论文摘要
碳纳米管由于独特的结构特征,使其在力学、电学和光学等方面具有特殊的性能,因此,这种新型材料在医学领域、材料领域、器件领域和生物学领域等方面有广泛的应用。依赖于π电子离域、碳纳米管结构多样化,使其电导率在绝缘体和金属之间较宽范围内变化。聚硅烷是由可沿主链广泛离域的σ键相连组成,从而形成大的共轭体系,具有类似于π键的共轭效应。本文首次运用有机合成方法将羟基化碳纳米管和聚硅烷复合,得到一种新型复合材料,聚硅烷的导电性能得以提高。本文采用Grafting-From方法在碳纳米管表面接枝上聚硅烷。首先采用煅烧处理法、硝酸处理法、盐酸处理法三步处理方法,对碳纳米管进行纯化；其次采用硝酸酸化法、高锰酸钾氧化法、Fenton试剂氧化法三种方法对碳纳米管进行羟基化；然后将羟基化碳纳米管与三种硅烷单体反应,得到接枝硅烷单体的碳纳米管；最后将接枝硅烷单体的碳纳米管与硅烷单体进行伍兹聚合反应,得到聚硅烷／碳纳米管复合物。对该复合物进行扫描电镜、红外、热重、透射电镜、能谱和电导率分析,确定出最优的实验方案。实验分析表明：在M（H2O2）:M（Fe2+）=40, t=6h,室温反应条件下的Fenton试剂氧化法是羟基化碳纳米管的最优方法；、以DMF为溶剂,吡啶作为催化剂,可以使羟基化的碳纳米管接上硅烷单体；在氮气保护、无水、避光的条件下用伍兹偶合法可以合成聚硅烷／碳纳米管复合物。通过电导率的测试证明,用碳纳米管修饰聚硅烷可以很好的提高其导电性。