一种碳纳米管复合薄膜的制备方法及其制备的碳纳米管复合薄膜

摘要

本发明公开了一种碳纳米管复合薄膜的制备方法，首先通过儿茶酚胺在弱碱性条件下的氧化自聚合反应在碳纳米管表面引入酚羟基、醌基等官能团，实现对碳纳米管的表面改性，再以带有氨基或巯基的水溶性聚合物为原料，在席夫碱（Schiff base）或迈克尔加成（Michael Addition）反应形成的化学键作用下实现层层自组装，得到了碳纳米管复合薄膜。本方法的反应条件温和、绿色环保、简单易行，适合于工业化生产。本方法制备得到的碳纳米管复合薄膜具有良好的热学和化学稳定性、韧性、机械强度及透明性。

主权项

一种碳纳米管复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将三羟甲基氨基甲烷溶解于水中，加入盐酸调节pH，得到pH为7～12的混合液，向混合液中加入碳纳米管，超声分散均匀后得到分散液I，将1份儿茶酚胺加入到100～10000份分散液I中，室温下搅拌0.5～72h，得到表面改性碳纳米管的分散液Ⅱ；所述的儿茶酚胺为多巴、多巴胺或去甲肾上腺素；所述表面改性碳纳米管的分散液Ⅱ浓度为10^‑5～1g/mL；(2)将带有氨基或巯基的水溶性聚合物与溶剂A混合，得到聚合物溶液；所述的聚合物溶液的浓度为10^‑5～1g/mL，pH值为7～12；所述的带有氨基或巯基的水溶性聚合物为聚乙烯亚胺、聚赖氨酸或聚烯丙基胺盐酸盐；(3)将基底浸入步骤(2)得到的聚合物溶液中，5min～2h后取出，经溶剂A洗涤后吹干；再将其浸入步骤(1)得到的表面改性碳纳米管的分散液Ⅱ中，5min～2h后取出，经溶剂A洗涤后吹干；所述的溶剂A为去离子水、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐缓冲液、硼酸盐缓冲液、氨水‑氯化铵缓冲液或磷酸盐缓冲液；(4)重复步骤(3)若干次，得到所述的碳纳米管复合薄膜。