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碳纳米纤维表面改性及碳纳米纤维纸性能研究的中期报告
本研究旨在探究碳纳米纤维表面改性对碳纳米纤维纸性能的影响。本中期报告主要介绍了已完成的研究进展及初步结果。
一、研究进展
1、制备碳纳米纤维纸：采用简单的层压法制备碳纳米纤维纸，通过调整层压条件及碳纳米纤维原料质量配比，得到碳纳米纤维纸样品。
2、表面改性：采用等离子体处理法对碳纳米纤维表面进行改性，利用紫外可见分光光度计、X射线光电子能谱和扫描电镜等手段对改性前后的碳纳米纤维表面微观结构及化学组成进行了分析。
3、性能测试：对改性前后的碳纳米纤维纸进行了力学性能测试，包括抗拉强度、弹性模量和断裂伸长率等。
二、初步结果
1、表面改性：经等离子体处理后，碳纳米纤维表面的羟基（–OH）含量明显增加，同时氧含量也有所增加，表面被赋予了更好的亲水性。与此同时，碳纳米纤维表面的粗糙程度略有变化。
2、力学性能：经过表面改性的碳纳米纤维纸抗拉强度略有提高，弹性模量略有降低，断裂伸长率略有增加。相关数据见下表。
|纸样|抗拉强度（MPa）|弹性模量（GPa）|断裂伸长率（%）|
|------|------|------|------|
|原始样品|112.3|36.5|2.26|
|改性样品|117.1|34.8|2.41|
综上所述，本研究初步探究了碳纳米纤维表面改性对碳纳米纤维纸性能的影响，结果显示等离子体处理可略微提高碳纳米纤维纸的力学性能。下一步将继续深入研究表面改性对其他性能指标的影响，以寻求更优的碳纳米纤维纸制备方案。