[发明专利]一种改性碳纳米管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将乙醇与水混合，调节pH值为4-5得到水解液；将含炔基的硅烷偶联剂加入水解液中，避光水解100-150min，加入碳纳米管，搅拌反应8-13h，反应结束后离心、干燥得到物料A；

S2、将2-(叠氮基甲基)吡啶、物料A、碘化铜、N，N-二异丙基乙胺和N-溴代丁二酰亚胺加入溶剂中，在常温下搅拌反应10-20h，反应结束后旋蒸、纯化得到物料B；

S3、将物料B与稀土盐加入无水乙醇中，搅拌3-4.8h，过滤、洗涤、干燥，然后加入甲醇中，在搅拌状态下加入肉桂酸钠，搅拌3-5h，过滤、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

2.根据权利要求1所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S1中，水解液与含炔基的硅烷偶联剂的体积比为100-115：1；含炔基的硅烷偶联剂与碳纳米管的重量比为8-18：100；其中，所述碳纳米管为酸化处理的碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S1中，所述含炔基的硅烷偶联剂为乙炔基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S1中，所述含炔基的硅烷偶联剂按照以下工艺进行制备：在氮气和冰水浴条件下，将镁粉、丙酮和氯代三甲氧基硅烷混合均匀，加入(4-溴苯基乙炔基)三甲基硅烷，搅拌10-20min；调节温度至40-45℃，在氮气的保护下避光反应10-20h，反应结束后离心，利用正戊烷对上清液进行萃取，旋蒸后得到中间物料；在氮气的保护下，将氢氧化钾与无水甲醇混合，加入中间物料，常温下避光反应4-9h，反应结束后离心，将上清液用正戊烷萃取，旋蒸、洗涤、干燥得到所述含炔基的硅烷偶联剂。

5.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S2中，2-(叠氮基甲基)吡啶、物料A、碘化铜、N，N-二异丙基乙胺、N-溴代丁二酰亚胺的重量比为7-8：65-140：100-120：7-8：9.5-12。

6.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S2中，所述溶剂为甲醇与二甲基乙酰胺的混合物，且甲醇与二甲基乙酰胺的体积比为1-3：1。

7.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S3中，所述稀土盐为硝酸镧、氯化铈、硝酸铈、氯化钐、硝酸钇、硝酸铕中的一种。

8.根据权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法，其特征在于，在S3中，物料B、肉桂酸钠的重量比为70-150：8-12；肉桂酸钠与稀土盐的摩尔比为1：1。

9.一种改性碳纳米管，其特征在于，采用如权利要求1或2所述改性碳纳米管的制备方法制备而成。

10.一种如权利要求9所述改性碳纳米管在涂料领域中的应用。