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含硅交联高聚物覆盖改性多壁碳纳米管的研究的中期报告
1.引言
多壁碳纳米管（multi-walledcarbonnanotubes，MWCNTs）具有高强度、高导电性、高热导率等优异的物理化学性质，因此在材料科学领域受到了广泛的关注和研究。然而，MWCNTs的应用受制于其在材料基体中的分散性和亲水性，因此需要进行表面改性。本研究旨在通过覆盖含硅交联高聚物（siloxane-crosslinkedpolymer，SCP）来改善MWCNTs的分散性和亲水性，以提高其在材料领域中的应用价值。
2.实验方法
（1）制备含硅交联高聚物（SCP）：采用水热法合成含有Si-O-Si交联结构的高分子材料。
（2）经溶胶-凝胶（sol-gel）法合成SiO2/MWCNTs杂化物：将SCP分散在水中，并加入MWCNTs，制备SiO2/MWCNTs杂化物。
（3）表征SiO2/MWCNTs杂化物：通过场发射扫描电镜（FESEM）和透射电镜（TEM）观察SiO2/MWCNTs杂化物的形貌；通过X射线光电子能谱（XPS）分析其元素组成和化学键状态；通过热重分析（TGA）测定其热稳定性。
（4）评估SiO2/MWCNTs杂化物的分散性和亲水性：通过紫外可见吸收光谱（UV-vis）和接触角测量分别评估SiO2/MWCNTs杂化物的分散性和亲水性。
3.实验结果与分析
（1）制备了具有Si-O-Si交联结构的SCP，且其结构经由红外光谱（FTIR）予以证实。
（2）采用溶胶-凝胶法成功制备出SiO2/MWCNTs杂化物，其形貌经由FESEM和TEM观察发现SiO2颗粒覆盖在MWCNTs表面，且SiO2颗粒尺寸均匀、分布稳定；XPS分析显示SiO2/MWCNTs杂化物中含有Si、O、C元素，且MWCNTs表面的羟基与SiO2颗粒发生相互作用，证明SCP与MWCNTs得以良好地结合。
（3）SiO2/MWCNTs杂化物的TGA结果表明其热稳定性较好，且在高温下SiO2颗粒可形成保护层保护MWCNTs。
（4）评估SiO2/MWCNTs杂化物的分散性和亲水性：紫外可见吸收光谱结果表明SiO2/MWCNTs杂化物表现出更好的分散性和稳定性；接触角测量结果也表明SiO2/MWCNTs杂化物的亲水性得到了改善。
4.结论
通过覆盖含硅交联高聚物，成功改善了MWCNTs的分散性和亲水性，制备出了具有良好性能的SiO2/MWCNTs杂化物。该杂化物在材料科学领域中具有潜在的应用价值，为MWCNTs的进一步开发和应用提供了新思路。