碳納米纖維表面改性及碳納米纖維紙性能研究

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特另UJJn以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，對本文的研究做出貢獻(xiàn)的集體和個(gè)人均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：扯日研究生簽名：盤14型日期：皇少理論文使用和授權(quán)說明本人完全了解云南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文和論文電子版；允許論文被查閱或借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。(

2、保密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定)研究生簽名：迎導(dǎo)師簽二：始日期：型堡蜘本人及導(dǎo)師同意將學(xué)位論文提交至清華大學(xué)“中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)電子雜志社”進(jìn)行電子和網(wǎng)絡(luò)出版，并編入CNKI系列數(shù)據(jù)庫，傳播本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，同意按《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。研究生簽名：——導(dǎo)師簽名：——日期：云南大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要IIIIIIIIIIIIIIIIIlY2378304碳納米纖維的尺寸介于碳納米管與碳纖維之間，具有與碳納米管相似的電學(xué)和力學(xué)等性能，并且價(jià)格便宜，是一種高性能的碳材料。利用碳納米

3、纖維制備成的纖維材料，既具有柔韌性又有很強(qiáng)的力學(xué)性能。將碳納米纖維摻入橡膠材料或者其他有機(jī)材料，可以改變復(fù)合材料的性質(zhì)比如抗疲勞，導(dǎo)電性等。除此之外，碳納米纖維的另外一種應(yīng)用就是把它制備成一種宏觀可操控的紙張形式，然后將其應(yīng)用于微波吸波，鋰電池電極等。把只有幾十微米長度的碳納米纖維制備成紙張是極具有挑戰(zhàn)意義的。如果用傳統(tǒng)的紙張制備技術(shù)，可能會有50％以上的碳納米纖維不能被有效的利用。因此在實(shí)驗(yàn)室通常的制備方法是經(jīng)過長時(shí)間的酸處理，分散絮凝，通過一次性的微孔過濾膜過濾，烘干制備成小尺寸的紙張形式。本論文討論的重點(diǎn)在于深入了解

4、碳納米纖維紙制備過程中表面改性對碳納米纖維性質(zhì)的影響，并研究了不同制備工藝的碳納米纖維紙張性能。論文首先研究了表面改性酸處理時(shí)間(HN03"H2S04=1：3)對碳納米纖維的影響，通過利用傅立葉紅外光譜儀測試混合酸處理后碳納米纖維表面官能團(tuán)的變化，再利用SEM和粒度分析儀分析酸處理對碳納米纖維長度的影響。同時(shí)，比較了用Fenton試劑法與混合酸處理法對碳納米纖維的影響。最后將碳納米纖維制備成紙張，研究其性質(zhì)。本論文研究發(fā)現(xiàn)在碳納米纖維制備過程中，長時(shí)間的酸處理易使碳納米纖維產(chǎn)生短切現(xiàn)象。經(jīng)過8小時(shí)的酸處理后，超聲15分鐘，

5、碳納米纖維的長度有89％都處于l～5微米，而沒有酸處理的只有20％左右。Fenton試劑對碳納米纖維的長度影響較小，并且得到的紙張其力學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，是較好的表面改性方法之一。另外，將碳納米纖維制備成紙張后，測試其紙張斷裂的強(qiáng)度，其值在0．亂1．2N附近，電阻率在3．45x10。3—4．31×10。2Q．m。由于紙張的力學(xué)和電學(xué)性質(zhì)除了與表面改性，分散有關(guān)，還與制作過程中的碾壓烘干等工藝相關(guān)。因此為了進(jìn)一步提高紙張的力學(xué)和導(dǎo)電性還需要進(jìn)一步的研究。關(guān)鍵詞：表面改性；Fenton；酸處理；碳納米纖維紙?jiān)颇洗髮W(xué)碩士學(xué)位論文Abst

6、ractThediameterofthecarbonnano．fibersiSbetweencarbonnano-tubesandcarbonfibers．Itselectricalandmechanicalpropertiesaresimilartothecarbonllano·tubes,butlessexpensive．Thusthefibermadewithcarbonnano-fibers，haveflexibilityandstrongmechanicalproperties．Incorporatingcarb

7、onnano·fibersintotherubbermaterialsorotherorganicmaterialstoformthecompositematerialscanhaveexcellentantifatigueandconductivityproperties，etc．Anotherimportantapplicationofcarbonnano—fibersistomakecarbonnano-fibersasthepaperform，whichcallbeusedinmicrowaveabsorbing，

8、lithiumelectrodes．etc．Thelengthofcarbonnano··fibers(CNF)isonlytensofmicronsthusisextremelychallengetomakeCNFpapers．IftheCNFpaperismadebythetraditionalpa