碳纳米管类型对碳纳米管-二氧化硅杂化材料形态的影响.docVIP

 碳纳米管类型对碳纳米管-二氧化硅杂化材 料形态的影响# 王豫陇，郭波龙，陈愫文** 5 10 15 20 25 30 35 40 （兰州大学核科学与技术学院，兰州 730000） 摘要：本文中以三种不同的碳纳米管（CNT）为原料，使用苯甲醇作为表面活性剂，采用简 单的溶胶-凝胶法得到了三种碳纳米管-二氧化硅（CNT-SiO2）杂化材料并对它们的形态进行 了研究。结果表明：CNT 的直径对杂化材料的形态有所影响，当所用 CNT 的直径较大时， 得到的二氧化硅壳层的质量更好。研究影响 CNT-SiO2 杂化材料形态变化的因素非常重要， 有利于 CNT-SiO2 杂化材料的制备、研究及在许多领域的潜在应用。 关键词：无机化学；碳纳米管-二氧化硅杂化材料；溶胶-凝胶过程；形态 中图分类号：TQ050.4+21 Influence of the variation of carbon nanotubes on the morphology of carbon nanotubes-SiO2 hybrid materials Wang Yulong, Guo Bolong, Chen Suwen (Nuclear Science and Technology School, Lanzhou University, LanZhou 730000) Abstract: Three different carbon nanotube (CNT)–SiO2 hybrid materials were prepared by a simple sol–gel process using benzyl alcohol as a surfactant, and the variation of morphology of the CNT–SiO2 hybrid materials was investigated. The results showed that the morphology was influenced by the diameter of the different CNTs, and the quality of silica coatings on the CNT surfaces became better when the diameter of CNTs used was larger. We think the detailed understanding of the variation of morphology of CNT–SiO2 hybrid materials should be crucial in order to synthesise ideal CNT–SiO2 hybrid materials for the potential applications in many fields. Keywords: inorganic chemistry; CNT–SiO2 hybrid materials; sol–gel process; morphology 0 引言 近年来，碳纳米管（CNT）成为了人们最感兴趣的材料之一，其固有性能如：电子，机 械，光学，磁学等得到大量的研究，并在相关领域得以应用[1-3]。由于其在各领域的潜在应 用价值，基于 CNT 和二氧化硅（SiO2）的可控自组装纳米结构杂化材料引起了广泛关注[4-6]。 CNT-SiO2 杂化材料由碳纳米管芯层和 CNT 表面的 SiO2 壳层组成，通过设计组装可以将 CNT 和 SiO2 二者的特有性质同时融入单一均相的杂化体系中。SiO2 制备简单、机械强度高、无 毒、表面化学性质多样等特性，为制备新型兼具原有性质和特殊功能的 CNT 基-杂化材料提 供了理想基础[7]。因此，一些利用溶胶-凝胶法、液相法、化学气相沉积法(CVD) 制备具有 SiO2 壳层的 CNT 的文章已经发表[8-12]。在这些研究工作中，溶胶-凝胶法由于所采用的条件 温和，在许多方面有较大的实用价值。通常 CNT 杂化材料较大的比表面积和微观形态决定 了其具有高（光）- 催化活性，以及对金属和金属有机化合物具有良好的分散吸附性能[7,13]。 因此，CNT-SiO2 杂化材料的纳米形态及其影响因素引起了人们相当大的兴趣。据了解，迄 今为止关于使用不同类型 CNT 对 CNT 杂化材料形态影响的研究报道很少。 本文报道了一种使用溶胶-凝胶法制备由 CNT 作为芯层，SiO2 作为壳层的 CNT-SiO2 杂 基金项目：国家自然科学基金( No)；教育部高等学校博士学科点专项科研基金新教师类课题 ( No.20100211120027