[发明专利]一种碳纳米管表面改性及复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管的表面改性方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)将碳纳米管(CNT)超声分散到丹宁酸(TA)的水溶液中，在搅拌下加入三乙烯四胺(TETA)，搅拌均匀后干燥，得到CNT-P(TA-TETA)；所述CNT、TA的质量比为1：(0.1-1)，TA、TETA的摩尔比为1：(1-20)；

(2)利用酰溴反应将Br引入CNT-P(TA-TETA)中，制备成为CNT-P(TA-TETA)-Br；

(3)利用表面引发原子转移自由基聚合反应将聚合物链接枝到CNT-P(TA-TETA)-Br中，从而将CNT-P(TA-TETA)-Br制备成为CNT-P(TA-TETA)-Polymer。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(1)中，所述的丹宁酸的水溶液浓度为：25-1000μg/mL。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(1)中，反应条件为：在20-35℃、转速为500±1rpm的条件下搅拌0-48h；干燥条件为40-80℃下真空干燥8-20h。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(2)的具体方法步骤为：将CNT-P(TA-TETA)和三乙胺先后加入到四氢呋喃(THF)中，冰水浴搅拌，逐滴加入2-溴异丁酰溴(BIBB)后，常温下搅拌至酰溴反应完全后洗涤干燥，得到CNT-P(TA-TETA)-Br。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述的干燥条件为40-80℃下真空干燥8-20h。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是，步骤(3)的具体方法步骤为：将水、甲醇、单体、催化剂、配位剂混合后，通N₂排除空气，将CNT-P(TA-TETA)-Br加入上述溶液中，N₂下搅拌反应，用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)方法，得到CNT-P(TA-TETA)-Polymer，离心洗涤，干燥。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是，干燥条件为40-80℃下真空干燥8-20h。

8.采用权利要求1～7中任一项所述的方法制备得到的表面改性的碳纳米管。

9.如权利要求8所述的碳纳米管，其特征是，该碳纳米管表面上均匀包覆一层P(TA-TETA)-Polymer复合材料，该层复合材料的厚度为2～5nm。

10.权利要求8或9所述的表面改性的碳纳米管在电容器、光电器件、储能电池、电化学传感器中的应用。