吸附聚丙烯酸对纳米碳管表面特征影响的研究

化学学报 ›› 2004, Vol. 62 ›› Issue (15): 1447-1450. 上一篇下一篇

研究简报

吸附聚丙烯酸对纳米碳管表面特征影响的研究

崔举庆¹, 侯庆锋¹, 陆现彩², 何其慧¹, 刘显东², 沈健^1,3, 胡柏星¹

1. 南京大学表面和界面化学工程技术研究中心, 南京, 210093;
2. 南京大学地球科学系, 内生矿床成矿机制研究国家重点实验室, 南京, 210093;
3. 南京师范大学化学与环境科学学院, 南京, 210097

投稿日期:2003-11-03 修回日期:2004-02-27 发布日期:2014-02-17
通讯作者: 胡柏星,E-mail:juqing78@yahoo.com.cn E-mail:juqing78@yahoo.com.cn
基金资助:
南京大学分析测试基金(No.DK3-7)资助项目.

Investigation on the Surface Properties of the Carbon Nanotubes before and after the Adsorption of Polyacrylic Acid

CUI Ju-Qing¹, HOU Qing-Feng¹, LU Xian-Cai², HE Qi-Hui¹, LIU Xian-Dong², SHEN Jian^1,3, HU Bai-Xing¹

1. Research Center of Surface and Interface Chemical Engineering Technology, Nanjing University, Nanjing 210093;
2. State Key Laboratory for Mineral Deposit Research, Department of Earth Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093;
3. College of Chemistry and Environment Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210097

Received:2003-11-03 Revised:2004-02-27 Published:2014-02-17

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摘要/Abstract

利用低温氮气吸附法系统研究了吸附聚丙烯酸(PAA)的量对纳米碳管表面特征的影响.分析结果表明:当PAA吸附量增加到268.98 mg·g^-1时,纳米碳管的比表面积下降了46.97%;虽然吸附PAA后的纳米碳管在1.8 nm以上的孔径分布特征基本上与原样一致,但孔容减少,这部分孔对比表面的贡献明显降低,同时出现1.8 nm以下的孔;通过氮气吸附等温线利用热力学方法计算的纳米碳管的表面分维值(surface fractal dimension)dSF由原样的2.54下降至吸附后的2.48,表明吸附PAA分子能够降低纳米碳管的粗糙度.这些说明堵孔效应和屏蔽效应是纳米碳管表面特征改变的主要因素,这一研究对纳米碳管在吸附、催化等方面的应用有着非常重要的意义.

关键词: 纳米碳管, 聚丙烯酸, 吸附, 比表面积, 孔径分布, 表面分维

In this work, the variations in surface properties of the carbon nanotubes due to the adsorption of polyacrylic acid (PAA) was investigated based on the nitrogen adsorption isotherms.It is indicated that the adsorption of PAA greatly influences the original surface properties of the carbon nanotubes.A remarkable decrease in BET specific surface area (S_BET) was found while the adsorption amount of PAA increased.And the patterns of pore size distribution (PSD) of the treated carbon nanotubes are similar to those of the original ones, especially in the range of 1.8～4.4 nm, however, the pore volume decreases as the adsorption of PAA increases and a new type of pore with the width less than 1.8 nm appears.The surface fractal dimension (d_SF) calculated from the nitrogen adsorption isotherms employing the thermodynamic methods shows that the adsorbed PAA can lower the surface roughness of carbon nanotubes.All the observed variation in S_BET, PSD and d_SF could be attributed to the pore blocking effect and surface screening effect of the adsorbed PAA.This study will facilitate the understanding and application in the field of adsorbent and catalyst.

Key words: carbon nanotube, PAA, adsorption, specific surface area, pore size distribution, surface fractal dimension

引用此文

崔举庆, 侯庆锋, 陆现彩, 何其慧, 刘显东, 沈健, 胡柏星. 吸附聚丙烯酸对纳米碳管表面特征影响的研究[J]. 化学学报, 2004, 62(15): 1447-1450.

CUI Ju-Qing, HOU Qing-Feng, LU Xian-Cai, HE Qi-Hui, LIU Xian-Dong, SHEN Jian, HU Bai-Xing. Investigation on the Surface Properties of the Carbon Nanotubes before and after the Adsorption of Polyacrylic Acid[J]. Acta Chimica Sinica, 2004, 62(15): 1447-1450.

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参考文献

[1] Iijima, S. Nature 1991, 354, 56.
[2] Zhou, G.; Duan, W.-H.; Gu, B.-L. Acta Chim. Sinica 2001,59, 2089 (in Chinese).(周刚,段文晖,顾秉林,化学学报,2001,59,2089.)
[3] Ajayan, P. M. Chem. Rev. 1999, 99, 1787.
[4] Liang, Q.; Liu, B.-C.; Tang, S.-H.; Li, Z.-J.; Li, Q.;Gao, L.-Z.; Zhang, B.-L.; Yu, Z.-L. Acta Chim. Sinica 2000, 58, 1336 (in Chinese).(梁奇,刘宝春,唐水花,李志杰,李庆,高利珍,张伯兰,于作龙,化学学报,2000,58,1336.)
[5] Yang, Q.-H.; Li, F.; Hou, P.-X.; Liu, C.; Cheng, H.-M.Chin. Sci. Bull. 2001, 46, 600 (in Chinese).(杨全红,李峰,侯鹏翔,刘畅,刘敏,成会明,科学通报,2001,46,600.)
[6] Wang,S.-H.;Wang,J.-H.;Qin,Y.Acta Chim.Sinica 2002,60,957(in Chinese).(王升高,汪建华,秦勇,化学学报,2002,60,957.)
[7] Sing, K. S. W.; Everett, D. H.; Haul, R. A. W.; Moseou,L.; Pierotti, R. A.; Rouquerol, J.; Siemieniewska, T. Pure Appl. Chem. 1985, 57, 603.
[8] Kruk, M.; Jaroniec, M.; Gadkaree, K. P. J. Colloid Interface Sci. 1997, 192, 250.
[9] Kruk, M.; Jaroniec, M. Microporous Mesoporous Mater. 2001,44～45, 725.
[10] Gregg, S. J.; Sing, K. S. W. Adsorption, Surface Area and Porosity, Academic Press, London, 1982.
[11] Eswaramoorthy, M.; Rahul, S.; Rao, C. N. R. Chem. Phys.Lett. 1999, 304, 207.
[12] Inoue, S.; Ichikuni, N.; Suzuki, T.; Uematsu, T.; Kaneko,K. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4689.
[13] Wang, X.-Z.; Hu, Z.; Wu, Q.; Chen, Y. Chin. Phys.2001, 10(Suppl.), S76.
[14] Ismail, I. M. K.; Pfeifer, P. Langmuir 1994, 10, 1532.
[15] Xu, W.; Zerda, T. W.; Yang, H.; C, erspacher, M. Carbon1996, 34, 165.
[16] Avnir, D.; Jaroniec, M. Langmuir 1989, 5, 1431.
[17] Pfeifer, P.; Avnir, D. J. Chem. Phys. 1983, 79, 3558.
[18] Huang, Z.-H.; Kang, F.-Y.; Liang, K.-M.; Zhao, H.-Y.;Ma, L. Carbon Techniques 2000, (4), 40 (in Chinese).(黄正宏,康飞宇,梁开明,赵红阳,马兰,炭素技术,2000, (4), 40.)
[19] Neimark, A. V.; Hanson, M.; Unger, K. K. J. Phys. Chem.1993, 97, 6011.
[20] Meng, F.; Schlup, J. R.; Fan, L. T. J. Colloid Interface Sci.1998, 197, 88.

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Investigation on the Surface Properties of the Carbon Nanotubes before and after the Adsorption of Polyacrylic Acid

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[1]	林航青, 马若茹, 江怡蓝, 许木榕, 林洋彭, 杜克钊. 用于卤素捕获的材料研究进展[J]. 化学学报, 2024, 82(1): 62-74.
[2]	韩玉淳, 王毅琳. 长效抗菌材料的研究现状与展望^★[J]. 化学学报, 2023, 81(9): 1196-1201.
[3]	李子奇, 刘力玮, 毛承晖, 周常楷, 夏旻祺, 沈桢, 郭月, 吴强, 王喜章, 杨立军, 胡征. 钴取代多金属氧酸盐作为可溶性介质提升锂硫电池性能[J]. 化学学报, 2023, 81(6): 620-626.
[4]	曾少娟, 孙雪琦, 白银鸽, 白璐, 郑爽, 张香平, 张锁江. CO₂捕集分离的功能离子液体及材料研究进展^★[J]. 化学学报, 2023, 81(6): 627-645.
[5]	王凯晴, 袁硕, 徐王东, 霍丹, 杨秋林, 侯庆喜, 于得海. ZIF-8@B-CNF复合气凝胶的制备及其吸附性能研究[J]. 化学学报, 2023, 81(6): 604-612.
[6]	赵振新, 姚一琨, 陈佳骏, 牛蓉, 王晓敏. 一种高熵磷酸盐正极宿主实现高稳定性锂硫电池[J]. 化学学报, 2023, 81(5): 496-501.
[7]	蒋江民, 郑欣冉, 孟雅婷, 贺文杰, 陈亚鑫, 庄全超, 袁加仁, 鞠治成, 张校刚. 氟氮共掺杂多孔碳纳米片的制备及其储钾性能研究[J]. 化学学报, 2023, 81(4): 319-327.
[8]	王文涛, 赖欣婷, 闫士全, 朱雷, 姚玉元, 丁黎明. 双功能气凝胶吸附-降解协同处理染料废水[J]. 化学学报, 2023, 81(3): 222-230.
[9]	郑冰, 王喆, 何静, 张姣, 戚文博, 张梦圆, 于海涛. 碱(土)金属/双层α-硼烯纳米复合体的结构和功函性质的理论研究[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1357-1370.
[10]	刘芳, 潘婷婷, 任秀蓉, 鲍卫仁, 王建成, 胡江亮. HCDs@MIL-100(Fe)吸附剂的制备及其苯吸附性能研究[J]. 化学学报, 2022, 80(7): 879-887.
[11]	李晓倩, 张靖, 苏芳芳, 王德超, 姚东东, 郑亚萍. 多孔离子液体的构筑及应用[J]. 化学学报, 2022, 80(6): 848-860.
[12]	吕天天, 马文, 詹冬笋, 邹燕敏, 李继龙, 冯美玲, 黄小荥. 两例新的镧系金属-有机框架化合物高效去除Cs⁺离子研究^※[J]. 化学学报, 2022, 80(5): 640-646.
[13]	位亚茹, 马晶, 袁婷婷, 姜嘉伟, 段银利, 薛娟琴. 氯化锂插层氮化碳材料的可控制备及吸附性能[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 494-502.
[14]	刘俊瑞, 陈晶琳, 杨杰, 许肖锋, 李若男, 黄有桂, 陈少华, 叶欣, 王维. 钾位铈掺杂黄钾铁矾的磷吸附特性及机理研究^※[J]. 化学学报, 2022, 80(4): 476-484.
[15]	王超峰, 郑国栋, 王悦, 宋慧佳, 陈小艺, 高瑞霞. 金属卟啉-Sn网络可控非共价功能化碳纳米管的制备及蛋白吸附应用[J]. 化学学报, 2022, 80(2): 126-132.