溴對多壁碳納米管導電率的提高及其機理研究.pdf

1、近年來碳納米管(CNT)已經(jīng)成為納米材料領(lǐng)域研究的一個熱點。因為它具有許多獨特的物理及化學性質(zhì)，碳納米管在許多領(lǐng)域都存在著極高的科學研究價值和廣泛的應用潛力，是復合材料理想的填充增強材料。作為導電摻雜劑，可以使復合材料的電導率提高到碳納米管本征導電水平。目前使碳納米管在復合材料中無法廣泛應用的原因主要有兩點：1.碳納米管的本征導電率不高。2.碳納米管因管與管之間的范德華力使其在幾乎所有的有機溶劑中不溶，在復合材料基體中也難以分散，碳納米

2、管表面光滑，和基體的界面作用力較弱，不能實現(xiàn)材料所受應力的有效轉(zhuǎn)移。為解決上述問題，本文主要從以下幾個方面進行研究： 1.多壁碳納米管的溴吸附通過溴蒸氣的吸附，提高多壁碳納米管(MWNT)的本征導電性能，加溴使多壁碳納米管的電導率可以提高三倍。通過拉曼光譜，紫外可見光譜，紅外吸收光譜，近紅外吸收光譜和X光電子能譜等方法研究，結(jié)果表明：溴與多壁碳納米管之間存在共軛作用，使多壁碳納米管表面的電子云分布發(fā)生了變化。 2.溴吸附

3、提高碳納米管電導率的原因及導電機理研究X光電子能譜，近紅外光譜，紫外光譜，拉曼光譜表明多壁碳納米管與溴之間存在共軛作用，這種作用導致多壁碳納米管上的π電子向溴偏移，產(chǎn)生空穴載流子。利用半導體能帶圖，提出加溴多壁碳納米管微觀體系模型來研究溴對多壁碳納米管的作用及導電機理。 3.碳納米管在聚合物基體中的分散用溴作為摻雜劑，通過多壁碳納米管吸附溴提高其電導率，用聚苯乙烯對加溴MWNT進行修飾改性。用透射電鏡，掃描電鏡等分析研究，表明在