[发明专利]一种亲水性碳纳米管及其制备方法

权利要求书

1.一种制备亲水性碳纳米管的方法，其步骤包括：先以发烟硫酸处理碳纳米管；然后将丙烯酰胺在亚硝酸盐以及发烟硫酸中制成重氮盐，对经发烟硫酸处理过的碳纳米管进行表面修饰得到带有可聚合基团的碳纳米管；最后加入丙烯酰胺单体，引发丙烯酰胺聚合，得到亲水性的聚丙烯酰胺接枝碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其具体步骤包括：

a、1重量份干燥的碳纳米管原料和500～1500重量份的发烟硫酸混合，加热到20～50℃，磁力搅拌1～20h，得到酸处理碳纳米管；

b、在上述步骤a反应体系中依次加入10～100重量份的丙烯酰胺、10～100重量份的亚硝酸盐和1～10重量份的引发剂，反应体系在20～200℃搅拌并流反应0.5～10h；所得产物用去离子水稀释、滤膜抽滤，并用溶剂洗涤至中性；在10～100℃下真空干燥10～40h后得到带有可聚合基团的碳纳米管；

c、取1重量份步骤b的产物、500～1500重量份的去离子水、0.5～10重量份的引发剂和20～100重量份的丙烯酰胺混合，反应体系在氮气保护条件下，加热到20～100℃，搅拌回流反应4～60h；所得产物用去离子水稀释、滤膜抽滤，并用去离子水洗涤至中性；在20～100℃下真空干燥10～40h后得到亲水性的聚丙烯酰胺接枝碳纳米管。

3.根据权利要求2步骤a所述的制备方法，其特征在于所用的碳纳米管为化学气相沉积法、催化热解、电弧放电、模板法或激光蒸发法制备的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

4.根据权利要求2步骤a所述的制备方法，其特征在于所用的发烟硫酸的三氧化硫含量在20％～50％之间。

5.根据权利要求2步骤b所述的制备方法，其特征在于所用的亚硝酸盐包括亚硝酸钠、亚硝酸钾和亚硝酸钡。

6.根据权利要求2步骤b所述的制备方法，其特征在于洗涤所用的溶剂包括四氢呋喃、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所用的引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸铵和亚硫酸氢钠。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于抽滤所用的滤膜为孔径在0.22～0.60μm之间的甲基纤维素膜或聚偏氟乙烯膜或聚四氟乙烯膜。

9.一种根据权利要求1或2制备的碳纳米管，其特征在于碳纳米管的表面带有可聚合基团，该可聚合基团为烯丙基。