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化学进展 2009, Vol. 21 Issue (10): 2084-2092 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

自由基反应修饰碳纳米管

郭贵全1*;武利民1;汪长春2;方军锋3   

  1. (1. 复旦大学材料科学系 上海 200433; 2. 复旦大学高分子科学系 上海 200433；3. 上海赛能石油管道特种涂料有限公司 上海 200491)
  • 收稿日期:2008-10-17 修回日期:2009-01-04 出版日期:2009-10-24 发布日期:2009-10-09
  • 通讯作者: 郭贵全 E-mail:ggqdog@126.com
  • 基金资助:

    省级资助

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Functionalization of Carbon Nanotubes through Free Radical Reaction

Guo Guiquan1*;   Wu Limin1;  Wang Changchun2;   Fang Junfeng3   

  1. (1, Department of Material Sciences, Fudan University, Shanghai 200433, China;  2, Department of Macromolecular Science, Fudan University, Shanghai 200433, China;  3, Shanghai Shine Petroleum Pipe Special Coating Material Co., Ltd, Shanghai 200491, China)
  • Received:2008-10-17 Revised:2009-01-04 Online:2009-10-24 Published:2009-10-09
  • Contact: Guo Guiquan E-mail:ggqdog@126.com

碳纳米管由于其特异的光电及力学性能受到广泛的关注，但其在溶剂中的分散性及与材料的相容性较差，应用受到一定的限制。为了解决这一技术问题，已报到了多种修饰碳纳米管的方法。本文综述了通过自由基反应修饰碳纳米管的各种途径与方法，大体分为小分子自由基反应改性碳纳米管与大分子自由基聚合反应改性碳纳米管。用于改性碳纳米管的小分子自由基包括芳香偶氮盐、过氧化物分解产生的自由基、卡宾与乃春自由基等；大分子自由基聚合反应包括ATRP、RAFT、NMP、铈离子引发聚合、原位聚合、溶液聚合、沉淀聚合、无皂乳液聚合、乳液聚合等。本文也简要地概述了通过其他途径产生的自由基修饰碳纳米管的方法。

关键词： 碳纳米管, 自由基反应, 表面改性

Due to their outstanding electronic, optical and mechanical properties, carbon nanotubes (CNTs) are studied extensively recently, but their poor dispersibility in solvent and bad compatibility with other materials critically limit their application, many approaches and methods for functionalization of CNTs have been reported to solve these problems. All kinds of methods to modification of CNTs with free radical reaction are reviewed in this paper, which include small molecules and macromolecules. Small molecular reaction include diazonium salts, initiator decompose free radicals, carbene free radicals, and nitrene free radicals. Macromolecules grafting include ATRP, RAFT, NMP, Ce(IV) ions initiation polymerizaiton, in situ bulk polymerization, solution polymerization, precipitation polymerization, emulsion polymerization, soap-free emulsion polymerization and so on. In this paper, the free radicals generated by other methods to functionalize CNTs are also reviewed briefly.

Contents
1 Introduction
2 Functionalization of CNTs with small molecular radical
2.1 Functionalization of CNTs with aryl diazonium salt
2.2 Functionalization of CNTs with peroxide
2.3 Functionalization of CNTs with azo compound
2.4 Functionalization of CNTs with carbene radicals
3 Functionalization of CNTs with radical polymerization
3.1 The “graft from” method
3.2 The “graft to” method
4 Outlook

Key words: carbon nanotubes (CNTs), free radical reaction, surface functionalization

中图分类号: 

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自由基反应修饰碳纳米管