碳納米管(CNTs)經(jīng)常應(yīng)用于電化學(xué)傳感器，可作為燃料電池的催化劑載體。通過化學(xué)氣相沉積等方法制備的原始碳納米管表面不帶有任何極性基團(tuán)，管與管之間往往聚集成束，且?guī)缀醪蝗苡谌魏纬Ｒ?guī)溶劑，這些因素限制了碳納米管在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，因此常常需要對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性，才可以擴(kuò)展其應(yīng)用。

碳納米管的羧基功能化：

稱取100 mg SWCNTs，在60 mL稀硝酸溶液(2.6M)中超聲30 min使其分散均勻,120。C下回流12h后將分散液倒入500mL二次水中稀釋,用0.45μm的PTFE微孔濾膜抽濾分散液。二次水洗滌數(shù)次后，將濾餅置于100 mL圓底燒瓶內(nèi)，緩慢滴入60 mL混酸( 98% H2SO4，65% HNO3，v/v= 3:1)，然后在室溫下超聲1 h。對(duì)分散液重復(fù)抽濾、二次水洗滌，直至濾液的pH值接近7,得到羧基化的單壁碳納米管( SWCNT-COOH)。

碳納米管的巰基功能化：
250 mL圓底燒瓶中加入12 mg SWCNT-COOH和50 mL鹽酸溶液(1.0 M)。超聲分散1h后，加入1.0g4, 4二氨基二苯二硫醚，將反應(yīng)物冰浴冷卻至0℃,攪拌下緩緩滴加亞硝酸鈉水溶液( 280 mg亞硝酸鈉溶于10 mL二次水中)。反應(yīng)
1h后升溫至40℃，繼續(xù)攪拌2h。冷卻至室溫后加入50mL乙醇、50mL乙腈和520 mg三苯基磷(PPh3)， 攪拌1 h后用0.45 μm的聚四氟乙烯膜抽慮產(chǎn)物，反復(fù)用二次水洗滌(50 mLx5)，再用乙醇洗滌( 50 mLx5)。得到羧基及對(duì)苯硫酚修飾的碳納米管(f-SWCNT)。

碳納米管(CNTs)的功能化修飾后，通過碳納米管表面引入巰基和羧基官能團(tuán)，分別得到的產(chǎn)物，能夠很好賦予碳納米管管身極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性。另一方面，碳納米管的端帽和管身缺陷部位具有相對(duì)較高的化學(xué)反應(yīng)活性，可以應(yīng)用于甲醇燃料電池(DMFCs)方面的研究。


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