三联吡啶共价改性的多壁碳纳米管与过渡金属离子在功能性基材表面的配位层层自组装

摘要

本发明涉及一种全共轭光敏性三联吡啶衍生物4′-(4-重氮基)苯基-(2，2′：6′，2″)-三联吡啶氟硼酸盐(简称Diazo-tpy)对多壁碳纳米管的共价键修饰后，以配位键的方式在基材表面的层层自组装，属于功能材料、纳米材料、超分子自组装化学领域。本发明首先以Diazo-tpy对多壁碳纳米管的共价键修饰，然后将修饰过的多壁碳纳米管以配位键的形式在各种功能基材表面进行层层自组装，实现碳纳米管与基材的全共轭组装，并在其间引入金属粒子，实现其进一步功能化。本发明的方法过程简便易行，修饰均匀充分，无需特殊条件和设备，而且可以通过组装层数有效控制纳米管在基材表面的沉积量，实现性能的有效定量控制。

主权项

1、三联吡啶共价改性的多壁碳纳米管与过渡金属离子在功能性基材表面的配位层层自组装，其特征在于具体方法如下：第一步，在0℃以下，将10mg纯净的MWCNTs在50ml的乙腈中超声20～30min使其分散充分，其中每10mg的MWCNTs需要50ml的乙腈，静置后倒掉上层清液，搅拌下加入到的0.1～0.5mg/ml的Diazo-tpy/乙腈溶液中；在0℃～10℃、避光条件下搅拌反应48h～72h；第二步，将反应后的混合液迅速置于400W紫外光下，搅拌30～40min，离心分离得修饰后的多壁碳纳米管；第三步，将步骤二中得到纳米管用乙腈洗涤三次，之后在0.01～0.5mol/L的氢氧化钠稀溶液中超声5～10min，最后在氯仿中超声处理2min以上，得到三联吡啶以共价键修饰的多壁碳纳米管；第四步，将Diazo-tpy修饰过的基片浸入45～55℃的1mmol/L的RuCl3或PtCl4的乙醇溶液，搅拌吸附5～10min；取出后用乙醇冲洗，并在乙醇中浸泡洗涤3min；第五步，将第四步中的基片热风吹干后，紧接着放入45～55℃的0.1mg/ml的M-MWCNTs的乙腈溶液，搅拌吸附5～10min后取出，用乙腈冲洗后并置于45～55℃乙腈中洗涤3min并超声1min，吹干；第六步，重复步骤四、五步的操作，即可得到层层组装多层膜。