b) Các nhóm nghiên cứu trên thế giới đang tập trung vào lĩnh vực này
3.2.3. Quá trình biến tính CNTs
Để tăng cường khả năng phân tán CNTs vào các loại vật liệu nền nói chung hay chất lỏng, chất keo nói riêng thì bề mặt của vật liệu CNTs cần phải được biến
tính để gắn kết với các nhóm chức hóa học.
Hình 3.3. Quy trình biến tính gắn nhóm chức–OH lên bề mặt CNTs
Quy trình biến tính CNTs với nhóm chức –OH được thể hiện như trên hình 3.3. Các bước cụ thể của quy trình như sau:
+ Bước 1: 200 mg CNTs được cho vào hỗn hợp axit HNO3(100 ml) và H2SO4
(300 ml).
+ Bước 2: Khuấy từ dung dịch với tốc độ 500 vòng/phút trong 5 giờ ở nhiệt
độ 70oC.
+ Bước 3:Lọc với nước cất để loại bỏ axit. Sau đó ta thu được CNTs-COOH dạng ướt.
+ Bước 4: Phân tán CNTs-COOH trong Ethylene Glycol, ta thu được CNTs- COOH dạng dung dịch.
+ Bước 5: Phán tán CNTs-COOH (2 g) trong SOCl2 (80 ml).
+ Bước 6: Khuấy từ dung dịch ở tốc độ 300 vòng/phút trong 24 giờ, ở nhiệt
độ 60oC. Sau đó ta thu được CNTs-COCl ở dạng dung dịch.
+ Bước 7: Lọc rửa dung dịch với H2O2 để thu được để thu được CNTs-OH ở
dạng ướt.
+ Bước 8: Sấy khô trong 24 giờđể thu được CNTs-OH dạng bột.
Cơ chế của việc hình thành nhóm chức –COOH và –OH trên bề mặt CNTs
được giải thích như sau: hỗn hợp axit HNO3 và H2SO4 đóng vai trò là chất oxi hóa mạnh tạo ra các khuyết tật ở bề mặt của CNTs. Từ những vị trí khuyết tật trên bề
mặt CNTs, nguyên tử Cácbon sẽ liên kết với các nhóm chức bên ngoài như –OH và
– COOH để tạo thành CNTs biến tính. Việc biến tính sẽ không ảnh hưởng nhiều
biến đổi về mặt hóa học, còn tất cả các lớp phía trong của MWCNTs vẫn giữ
nguyên, đóng vai trò ổn định tính chất độc đáo vốn có của CNTs.