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多壁碳纳米管功能化及其与液晶高分子复合研究的中期报告
本研究旨在探究多壁碳纳米管（MWCNTs）的功能化及其与液晶高分子的复合性质。过程分为两个部分：一是MWCNTs的化学修饰，二是与液晶高分子复合形成复合材料。
在MWCNTs的化学修饰方面，我们采用了酸处理和表面修饰两种方法。通过酸处理，我们成功地将表面的羟基转化成羧基，进而加入了其他官能团，比如aminopropyltriethoxysilane（APS）和1,2-epoxyoctane（EO）。在表面修饰方面，我们将MWCNTs经过表面均一化后，再用聚合物对其进行包覆，如聚乳酸（PLA）和聚丙烯酸（PAA）。经过对MWCNTs的表面修饰后，使用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）等研究手段，证明修饰后的MWCNTs成功地更换了各种官能团。同时，TGA结果表明，这种修饰方式提高了MWCNTs的热稳定性。
随后，我们将修饰后的MWCNTs与液晶高分子进行复合。我们选取的液晶高分子是不对称的二嗪基联苯（TPB）和聚乙烯醇（PVA）的混合物。我们首先将MWCNTs分散在TPB-PVA混合物中，并通过超声波化学法调整其分散状态，然后通过离心法使充满MWCNTs的溶液沉淀。最后，通过真空干燥得到具有不同MWCNTs含量的复合材料。
为了研究复合材料的性质，我们使用了X射线衍射（XRD）、拉伸试验和差示扫描量热法（DSC）。XRD图谱表明，在MWCNTs添加量小于5％时，复合材料的晶体结构几乎没有改变。相反，当MWCNTs的含量达到6％时，复合材料的晶体结构显著发生变化，MWCNTs的存在使得晶体结构更加有序。拉伸试验结果表明，复合材料的机械性质随着MWCNTs含量的增加而增强，具有更高的强度和弹性模量。DSC结果表明，由于MWCNTs的存在，复合材料的熔融温度和熔融热发生了变化。
综上所述，我们成功地进行了MWCNTs的化学修饰和与液晶高分子的复合，并探究了复合材料的性质变化。我们的研究表明，MWCNTs的表面修饰提高了复合材料的热稳定性和机械性能，同时MWCNTs的添加可以改变液晶高分子的晶体结构和热性质。