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    添加金屬鈉和溴己烷的反應是什么

      提供了一種溫和條件下碳基納米材料的剪切方法,通過控制碳基納米材料表面的烷基化程度,結合球磨技術,實現碳基納米材料的可控剪切。由于剪切過程中不存在強酸和強氧化劑,確保了碳基納米材料的結構完整性,添加金屬鈉和溴己烷進行反應。

      以單壁碳納米管和石墨烯為原料,通過控制單壁碳納米管和石墨烯表面的烷基化程度,在磨球和表面活性劑的作用下進行剪切,然后退火去除烷基官能團,制備出不同尺寸的碳基納米材料。

      將500ml四頸圓底燒瓶置于-78℃的低溫槽中,在氬氣保護下注入氨水,冷凝得到200ml液氨,然后加入50mg干燥的HiPco單壁碳納米管,在600r/min的磁力攪拌下均勻分散,然后加入384mg金屬鈉溶解金屬鈉,溶液變成深藍色。攪拌1h后,用注射泵緩慢加入2.3ml 1-溴己烷,褪去深藍色,繼續攪拌1h。反應完成后,移除低溫槽,待液氨揮發后,用乙醇、環己烷和水清洗產品。將產物在45℃的真空烘箱中干燥12小時以獲得六烷基化HiPco單壁碳納米管。將50mg己基功能化HiPco單壁碳納米管分散在13ml無水乙醇中,添加1g十二烷基磺酸鈉,并通過超聲波分散30分鐘。然后放入50ml不銹鋼球磨機中,加入100g直徑3mm的不銹鋼球,將球磨機轉速設為250r/min,順時針運轉2h。球磨后,用水和乙醇依次洗滌球磨產品,抽濾,然后在60℃真空干燥箱中干燥12h。將干燥后的樣品放入管式爐中,在氮氣下以10℃/min的速率加熱至300℃2h,然后自然還原至室溫,得到截短的HiPco單壁碳納米管。顯示了原始HiPco單壁碳納米管的SEM。碳納米管很長,纏繞成管束。顯示了截短的HiPco單壁碳納米管的SEM,單壁碳納米管的長度明顯較短且更均勻。反應完成后,重復上述步驟和添加金屬鈉和1-溴己烷的反應30輪。

      使用條件溫和可控,不需要使用強酸和強氧化劑,在剪切過程中不會引入新的缺陷,保證了碳基納米材料表面結構的完整性。


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