乙醇水溶液

乙醇水溶液（精选四篇）

乙醇水溶液 篇1

1 低浓度有机物在检测前的处理方法

我国目前对于低浓度有机物检测前的处理方法有很多, 例如液液萃取、固相萃取、超临界流体萃取、微萃取等方法, 其中液液萃取可以对待测溶剂进行有效的提纯, 将两种溶解度不同的有机溶液进行有效的萃取分离, 对低浓度的乙醇水溶液进行有效的富集处理, 进行多次重复萃取, 将溶剂中的提取物进行富集。对待测溶液进行检测前的液液萃取处理时, 萃取时间、萃取剂、萃取温度、萃取比较等等都能影响最终液液萃取的效果。液液萃取技术操作非常简单, 萃取之后的准确度也比较高, 所以应用的范围非常广, 在精细化工的分立中应用的很广泛, 某些不利于使用精馏和结晶的方法可以利用液液萃取技术来进行提取。液液萃取技术需要多次重复萃取, 保证结果的精准。该技术消耗的待测溶剂的容量也比较大, 有可能造成二次的环境污染, 所以在使用时需要注意。

2 液液萃取技术应用在低浓度乙醇水溶液检测前处理的实验分析

(1) 实验中应用的试剂与检测仪器。实验中需要用到浓度为分析纯的乙醇、二氧化碳、碘化钠、氯化钠、溴化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。还需要使用1-乙基-3-甲基的咪唑四氟硼酸盐和醋酸盐、1-丁基-3-甲基以及1-辛基-3-甲基的醋酸盐等等, 全部为离子液体。检测时需要的仪器有单缸柱塞泵、活塞搅拌反应釜、色谱仪、循环真空泵、蒸发器和天平, 还需使用红外光谱测试仪。

(2) 实验步骤及分析。在试验开始之前配置初始比例为1.032%的低浓度乙醇水溶液, 配置完成后取出适当部分放置在瓶中, 然后按照一定的比例加入离子液体, 添加完成后静置, 等到离子液体与低浓度的乙醇水溶液完全互溶之后, 加入一定比例的萃取剂, 然后放置在振荡器中进行震荡, 震荡半小时之后对瓶中的溶剂进行静置分层, 待到瓶中液体分层完成后, 把上层的有机乙醇提取到色谱检测仪上进行检测, 对萃取的效果进行评价和分析。

检测结构表明溶液中的乙醇含量在逐渐的增大时, 液液萃取之后相位中的乙醇浓度也在不断的增大, 萃取剂可以将乙醇有效的提取出来, 但是提取出来的乙醇浓度明显会小于初始溶液中乙醇的浓度, 这可能是因为乙醇的极性比较强, 而且乙醇和水分中都具有羟基, 导致了乙醇和水的相溶, 影响了最终的萃取效果。另一种可能是乙醇的亲水性比较好, 因为它是介于酸和碱之间的一种物质, 导致液液萃取的提取分离效果不是特别的明显。

萃取后的乙醇相量与初始的乙醇量相比, 没有太大的影响, 而且静置萃取提取上层液也比较容易, 所以萃取液的比例选定为5:1。

在萃取的过程中, 萃取温度不断的升高, 萃取之后有机相中乙醇的质量分数也就越大, 这也就表明了在萃取的过程中乙醇是在不断的吸热的。

在萃取过程中需要对萃取过程进行强化可以适当的添加固体无机盐, 当在试剂中添加固体无机盐之后可以增加相位中乙醇的质量分数, 盐的浓度越高, 质量分数的提高也就越明显, 这样就可以有效的提高低浓度乙醇水溶液的萃取浓缩效果。而利用离子液体对萃取结果进行强化, 需要在室温或者温度比较稳定的环境下, 离子液体可以与水溶液试剂组成稳定的盐溶环境, 使萃取的效果得到强化。虽然离子液体的体积和结构特点都比较好, 但是最终的浓缩萃取结果却比直接添加无机盐差。

(3) 红外光谱分析。为了对液液萃取的分离机理进行研究, 需要对碳酸钠和碳酸氢钠等的盐化萃取体系进行分析, 并将分析的结果与传统的萃取液萃取结果比较。比较的过程中发现, 碳酸钠等该类无机盐的加入可以时待测溶剂中氢和氧的结构变宽, 使其吸收面越来越广, 这主要是因为碳酸钾可以与水分子进行融合, 产生了氢元素的化学建位, 促进了被测液体的萃取浓缩, 加快了萃取效果, 随着碳酸钾的增多, 形成的羟基也就越来越多, 直接促进了氢键的结合, 保证了萃取提纯的效果。

3 结论

应用液液萃取技术对低浓度乙醇水溶液进行检测前的处理, 并利用色谱法对检测结果进行分析, 有效的强化了萃取的过程, 并且随着无机盐的添加, 萃取之后有机相中乙醇的质量分数也在不断的增加, 实现了非常明显的浓缩效果, 具有非常高的准确度, 实现了对乙醇浓度的重现。液液萃取技术对低浓度乙醇水溶液的处理使水中的乙醇分子向有机相的迁移更加容易, 富集浓缩的效果也非常明显, 提高了检测效率。

参考文献

[1]雷志刚, 温翠萍, 李群生, 朱吉钦, 吴晓华, 赵宇静.液液萃取技术在低浓度乙醇水溶液样品检测前处理中的应用[J].现代化工, 2011 (02) :53-57.

[2]魏洪敏.分散液液微萃取技术在化妆品用防腐剂检测中的应用研究[D].吉林大学, 2014.

[3]王许诺, 柯常亮, 陈成桐, 王增焕.液液微萃取技术在原子光谱分析中的应用进展[J].中国渔业质量与标准, 2014 (06) :32-41.

乙醇水溶液 篇2

水-乙醇溶液中肌红蛋白在琼脂糖膜中的电化学研究

用琼脂糖(agrose)将肌红蛋白(Mb)固定在玻碳电极(GCE)表面,制备了Mb-Agrose膜修饰电极.在乙醇亲水性有机溶剂与水的混合溶液中,包埋在Agrose中的`Mb可与电极发生直接电子传递,且能催化还原过氧化氢、氢过氧化异丙基苯、氢过氧化叔丁基异丙苯、过氧化丁酮等过氧化物.Mb-Agrose膜修饰电极可用于上述过氧化物的定量检测.

作 者：刘素芹 刘慧宏 王高芳 LIU Su-qin LIU Hui-hong WANG Gao-fang  作者单位：襄樊学院,化学与生物科学系,湖北,襄樊,441053 刊 名：分析测试学报  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF INSTRUMENTAL ANALYSIS 年，卷(期)： 27(3) 分类号：O657.1 Q51 关键词：肌红蛋白   电化学   过氧化物   琼脂糖膜   水一乙醇  

乙醇水溶液 篇3

普通高中课程标准实验教科书《人教版》认为乙醇能够被酸性重铬酸钾溶液氧化产物为乙酸，同时给出了实验过程的彩图，但是反应过程的原理，实验现象的细节则没有详细说明，《苏教版》、《鲁教版》则没有提及乙醇和酸性重铬酸钾溶液反应的情况，而生物学生用书《分子与细胞》中说明了乙醇和酸性重铬酸钾反应，反应后溶液变为灰绿色，大学一般教材中认为乙醇能够被酸性重铬酸钾溶液氧化产物为乙酸，同时也给出反应前后的溶液变化为由橙色变成绿色，并且认为反应原理为：

3C2H5OH+K2Cr2O7+4H2SO4Cr2(SO4)3+K2SO4+3CH3CHO+7H2O

3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO42Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CH3COOH+11H2O

而一些期刊杂志认为重铬酸钾具有氧化性，反应实质是羟基被重铬酸钾氧化成羧基，发生的是氧化还原反应，这也表现出酒精具有一定的还原性，反应原理为：

3C2H5OH+2Cr2O2-7（橙黄色）+16H+

4Cr3+（绿色）+3CH3COOH+11H2O

也有的期刊研究认为重铬酸钾具有氧化性，反应实质是羟基被重铬酸钾氧化成羧基，发生的是氧化还原反应，这也表现出酒精具有一定的还原性，反应原理为

4C2H5OH+K2Cr2O7+3H2SO44CH3CHO+K2SO4+2CrSO4+7H2O

4CH3CHO +K2Cr2O7+3H2SO44CH3COOH +K2SO4+2CrSO4+3H2O

通过前面的分析可以发现，这些研究缺少反应机理的分析、实验过程的现象描述、实验现象的分析解释等问题，同时也看到个别研究结果有一定的差异。

2.乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的研究

⑴实验研究

乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验研究是非常重要的，我们期望通过实验的数据分析，实验现象的观察，更好的认识乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实质，实验记录见表1。表1乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验现象硫酸的浓度重铬酸钾的浓度无水乙醇的量试剂加入试管的方式实验现象 2mL 30%硫酸溶液2mL 1％重铬酸钾溶液 0.5 mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为浅绿色→

最后颜色变化不大 2mL 40%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL 重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为浅绿色→最后为蓝色 2mL 60%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为绿色→最后为蓝色 2mL 80%硫酸溶液2mL 2％重铬酸钾溶液0.5mL重铬酸钾-硫酸-乙醇溶液上层为绿色→最后为蓝色 说明⑴硫酸浓度越大绿色变为蓝色越快；硫酸浓度以及重铬酸钾浓度越小出现的浅绿色变为绿色越慢

⑵加入乙醇后振荡变蓝的速度很快，加入乙醇后不振荡变蓝的速度很慢

⑶浓度很小时，短时间浅绿色变化不大，长时间则变为淡淡的蓝色⑵理论研究

乙醇与酸性重铬酸钾的反应在理论上的研究应该从化学反应机理、反应产物存在的依据以及形式等方面进行深入的探讨，笔者认为应该从以下几个方面进行。

①乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的研究

一般认为硫酸加入重铬酸钾溶液中会发生一系列的化学反应，首先生成三氧化铬，然后三氧化铬和水反应生成铬酸，有关反应如下：

K2Cr2O7+H2SO4K2SO4+2CrO3+H2O

CrO3+H2OH2CrO4

上述反应进行完毕后，酸性重铬酸钾溶液就配制完成，之后再加入乙醇，乙醇就会和铬酸进行反应，反应的机理如下：

CrOOCH3CH2OH+HOOHCrOOOCH3CH2OH+H2O

CrOOOCH3CH2OH+4H+CH3CHO+Cr(Ⅳ)+3H2O

Cr(Ⅳ)+Cr(Ⅵ)2Cr(Ⅴ)

Cr(Ⅴ)+CH3CH2OHCH3CHO+Cr(Ⅲ)+2H+

CH3CHO+Cr(Ⅴ)+H2OCH3COOH+Cr3++2H+

②乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应产物的存在形式分析

上面机理分析说明，乙醇与酸性重铬酸钾的反应后的产物为CH3COOH和Cr3+,乙酸是无色的，因此反应后溶液的颜色变化取决于Cr3+存在的形式，研究表明溶液的pH不同，Cr3+存在的形式也不同，Cr3+存在的形式随溶液的pH变化如图1所示。

图1不同pH 情况下Cr3+存在形式

图1表明Cr3+在一般的酸性溶液中并非全部是真正的Cr3+（［Cr(H2O)6］3+），而是Cr3+和其水解产物的混合体，反应的离子方程式如下：

［Cr(H2O)6］3++H2O

［Cr(OH)(H2O)5］2++H+

而且进一步的研究表明水解产物还会进一步发生缩合反应，情况如下：

2［Cr(OH)(H2O)5］2+［Cr(H2O)4OHCr(H2O)4］4++2H2OOH

③ 乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应有关物质电极电位分析

根据乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的研究，分析反应过程中所涉及物质的电极电位是判断有些物质是否存在的依据，也是可能生成物质是否存在的判断依据，所以乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应所涉及物质的电极电位是很重要的，具体情况如下:

Cr2O2-7+14H++6e-2Cr3++7H2O

φ=1.33 V

Cr3++e-Cr2+

φ= - 0.41V

2H++2e-H2

φ= 0V

CH3CH2OH-2e-CH3CHO+2H+

φ<0.6 V

CH3CHO+H2O-2e-CH3COOH+2H+

0.6V <φ< 0.8V

CH3CH2OH+H2O-4e-

CH3COOH+4H+

0.8V<φ

④极化理论下溶液中Cr3+以及Cr2+颜色的分析

晶体场理论认为溶液中的金属离子的颜色与金属离子的电子层结构、价态以及离子周围配位体的种类密切相关，在对称性晶体场中Cr2+（［Cr(H2O)6］2+）呈现蓝色、Cr3+（［Cr(H2O)6］3+）呈现紫色，在溶液中由于两者存在水解，因此水溶液中真正的Cr2+、Cr3+是不存在的，这时两者在溶液中呈现的颜色应该是水解后形成新的离子的颜色，由于水解后，Cr2+、Cr3+水合离子中的水被一定的OH-取代，而OH-比H2O更易于极化，因此水解后离子的颜色将向长波方向移动,这和Fe3+［Fe (H2O)6］3+）是淡紫色，水解后变为黄色的［Fe(OH)(H2O)5］2+过程相类似。

3.对乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应实验问题的讨论

通过乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应机理的分析可以看出， Cr2O2-7的还原产物为Cr3+，反应的后续过程或一开始能不能有Cr2+生成呢，这可从反应过程中离子浓度的变化以及乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应有关物质电极电位看出Cr2+存在的可能性是很小的，因此笔者认为把Cr2O2-7的还原产物定为Cr2+是不准确的，之所以实验出现绿色到蓝色的变化，是由于反应开始生成Cr3+（［Cr(H2O)6］3+），随后马上又开始水解，分析表明这种水解的主要产物为［Cr(OH)(H2O)5］2+，进而使溶液的颜色出现绿色到蓝色的变化，有研究表明水解的最终产物Cr(OH)3就是灰蓝的，这从一个侧面证明了绿色→蓝色与Cr3+的生成以及水解密切相关，而且加入乙醇后的振荡会加速水解的进行，因此不振荡和振荡在绿色→蓝色的速度上就产生了差别，当实验中酸性重铬酸钾溶液浓度很小时，这时Cr2O2-7还原产物Cr3+浓度也会很小，因此Cr3+水解生成的［Cr(OH)(H2O)5］2+等会更少，短时间对溶液颜色变化的影响不大。时间变长时，Cr3+水解生成的［Cr(OH)(H2O)5］2+等会多一些，这时对溶液的颜色就会有一些影响，这一过程可描述为如图2所示模式。

图2实验过程颜色变化的过程机理

4.对乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应实验问题的教学建议

作为高中教材（化学、生物）给出的乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验，其中涉及的问题特别是实验现象的解释是高中化学教学中不能回避的问题，因此研究乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验教学是非常重要的，从生物和化学关系看，化学教师更应该承担起研究的重任，从前面的研究看，笔者认为乙醇与酸性重铬酸钾溶液反应的实验教学要把握如下要点：

⑴该实验的现象可描述为：一般情况下溶液由绿色变为蓝色，最后溶液的颜色为蓝色。

⑵实验的化学反应原理为：

3C2H5OH+K2Cr2O7+4H2SO4

Cr2(SO4)3+K2SO4+3CH3CHO+7H2O

3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4

2Cr2(SO4)3+2K2SO4+3CH3COOH+11H2O

⑶实验中出现的各种复杂现象的解释可以从以下两个方面进行，不要进行过多解释，防止增加学生负担：

①开始是绿色，是由于生成的Cr3+水解的原因，后来变成蓝色是水解进一步加强的体现。

②实验过程中难免出现一些理论预期颜色和实验事实颜色上的一些差别，例如大学有机教材描述的绿色、高中生物教材描述的灰绿色，诸如此类的问题可以从以下分析进行解释：Cr3+水解生成了灰蓝色Cr(OH)3，由于水解反应是可逆的，因此反应后溶液的最后颜色由反应：

Cr3+(紫色)+3H2O

Cr(OH)3(灰蓝色)+3H+

乙醇水溶液 篇4

碳纳米管(CNTs)是一种具有独特结构和物理化学性质的碳纳米材料[1,2],在导电、传热、吸附及复合材料的制备等领域被广泛应用[3,4,5,6]。碳纳米管环氧树脂复合材料正是研究的热点之一[7,8,9],在航天航空等高新技术产业中有着重要地位。然而由于巨大的范德华力和表面比,碳纳米管在环氧树脂中很难分散,这使得碳纳米管环氧树脂复合材料的发展和应用受到了极大的限制[10,11]。建立安全、简便可行的方法,提高碳纳米管在环氧树脂中的分散性能,使得碳纳米管可以均匀排列在环氧树脂基体中,受到了许多科学工作者的重视,碳纳米管在环氧树脂基体中分散工艺的研究也吸引了越来越多人的关注[12,13]。

在碳纳米管的发展过程中,人们发现通过对碳纳米管表面进行功能化修饰可以使得碳纳米管在溶液或者基体中的分散性显著增强,从而扩大了碳纳米管的应用范围和发展前景,为碳纳米管的应用研究提供了新的方法[14,15,16,17]。

本实验对在乙醇溶液体系中不同表面活性剂对碳纳米管在环氧树脂中的分散性进行了研究,并探究了表面活性剂种类、浓度、复配方法及超声振荡时间等因素对碳纳米管分散性的影响,为碳纳米管环氧树脂复合材料的制备、改性及在溶液体系中的应用提供了基础数据和理论依据。

1 实验

1.1 试剂与仪器

碳纳米管(CNTs);环氧树脂(TDE-85);十二烷基苯磺酸钠(SDBS),广州市化学试剂玻璃仪器批发部;十二烷基硫酸钠(SDS),天津市光复精细化工研究所;乳化剂OP,天津市东丽区天大化学试剂厂;十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB),新华活性材料研究所;无水乙醇,天津市天利化学试剂有限公司;丙酮,烟台市双双化工有限公司。以上所用试剂均为分析纯。EL204型电子分析天平,Mettler-Toledo Group;HY-4型振荡器,江苏金坛市中大仪器厂;超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;BT9300H型激光粒度仪,丹东百特仪器有限公司;MS-20型稳定仪,德国Dataphysics有限公司;VMR-1515Z120X型电子扫描显微镜,日本Nikon有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 碳纳米管的纯化

碳纳米管首先经过3mol/L的浓硝酸溶液超声分散4h,然后用2mol/L的盐酸在100℃下加热回流2h,再通过过滤并用去离子水冲洗,使滤液pH值至中性,最后烘干研磨后待用。

1.2.2 碳纳米管的分散性测试

在乙醇溶剂中,表面活性剂吸附在碳纳米管上,通过超声振荡可以降低碳纳米管表面张力,改变体系表面状态从而达到碳纳米管在环氧树脂中均匀分散的目的,阻止碳纳米管聚集作用及相互缠绕现象的发生。具体操作如下:取适量的碳纳米管和环氧树脂,加入到含有表面活性剂的乙醇溶液中,用玻璃棒均匀搅拌,然后进行超声振荡处理。

2 结果与讨论

2.1 表面活性剂种类对碳纳米管分散性能的影响

取4个烧杯,分别编号并加入适量的十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和乳化剂OP,再加入50mL乙醇、3mg碳纳米管和5g环氧树脂并用玻璃棒搅拌均匀。超声后振荡处理2h,观察并记录各试管溶液沉降时间。

由于不同种类的表面活性剂分子与碳纳米管作用力不同,碳纳米管于树脂基体-乙醇溶液中的分散性能也有差异。图1为不同表面活性剂对碳纳米管分散性的影响。由图1可以看出,4种表面活性剂中十六烷基三甲基溴化铵分散性能最差,十二烷基苯磺酸钠分散性能最好,十二烷基硫酸钠和乳化剂OP分散性一般。十二烷基苯磺酸钠中含有芳香基团,而芳香基团与碳纳米管管壁亲和性很好,易于吸附在管壁,所以十二烷基苯磺酸钠较其它的表面活性剂对碳纳米管的分散性较好。以下实验均选取十二烷基苯磺酸钠作为考察对象。

2.2 表面活性剂浓度对碳纳米管分散性能的影响

取10个烧杯,分别编号,均加入3mg碳纳米管、5g环氧树脂和50mL无水乙醇,然后分别加入0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1.0g/L的十二烷基苯磺酸钠。超声振荡4h后取悬浮分散液,静置观察,实验结果如图2所示。

从图2可以看出,在乙醇溶液中,碳纳米管-环氧树脂分散液的保留时间随着表面活性剂十二烷基苯磺酸钠浓度的增加呈现出先增大后减小的趋势。当十二烷基苯磺酸钠的质量浓度为0.4g/L时,碳纳米管分散液的保留时间达到最大,之后随着十二烷基苯磺酸钠浓度的增加,保留时间急剧缩短,质量浓度达到0.7g/L以后保留时间不再变化。图2说明了阴离子表面活性剂质量浓度对于碳纳米管在溶液中的分散性有重要的影响,表面活性剂质量浓度过高和过低都会引起分散液的不稳定。当表面活性剂质量浓度较低时,由于剂量较小,分散剂不能完全包裹碳纳米管,因此,碳纳米管间的排斥力较小,分散液的稳定性不高;浓度过高时,表面活性剂在碳纳米管的表面形成了一层饱和吸附层,增大表面活性剂浓度只能增多胶束,随着溶液中胶束的增多,碳纳米管表面层的分散剂离子会与之相互作用,从而使碳纳米管分散液的稳定性下降。

2.3 超声振荡时间对碳纳米管分散性能的影响

取6个烧杯分别编号,在烧杯中加入0.1g/L的十二烷基苯磺酸钠、50mL无水乙醇、3mg碳纳米管和5g环氧树脂,用玻璃棒搅拌均匀。分别超声振荡1h、2h、4h、6h、8h、10h之后倒入试管中,观察并记录各试管溶液沉降时间,实验结果如图3所示。

随着超声振荡处理时间的延长,碳纳米管分散液的稳定性越来越好。从图3中可以看出,超声振荡处理8h时达到最优条件,之后延长处理时间,分散液的保留时间并无明显延长。超声振荡处理首先可以破坏碳纳米管间的相互作用力,使碳纳米管团聚体积减小、细化,可以有效防止分散液中的纳米管颗粒团聚;其次,超声处理时,整个分散液溶液体系会产生一个大的共振场,使得碳纳米管缠绕的难度大大增加,并促使碳纳米管在环氧树脂基体中均匀分布,这种现象随着超声振荡处理的时间变长而越来越明显。

2.4 表面活性剂间复配对碳纳米管分散的影响

选取分散效果较好的阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠和非离子型表面活性剂乳化剂OP分别与十二烷基苯磺酸钠进行复配。十二烷基苯磺酸钠用量均为0.1g/L,分散液超声振荡8h,实验结果如图4所示。

由图4(a)可以看出,随着十二烷基硫酸钠用量的增加,碳纳米管分散液的稳定性不断降低,这是由于阴-阴离子表面活性剂间存在强烈相互作用,这种相互作用包括离子间的静电排斥作用以及烃基间的憎水相互作用。随着表面活性剂浓度增加,这些作用力使得表面活性剂在碳纳米管表层吸附极不均匀,表面吸附层分子排列疏松,表面吸附量减少,导致分散液不稳定。而非离子型表面活性剂,如图4(b)所示,在水溶液中不电离、以分子状态存在,与其他类型表面活性剂有较好的相容性,因而适量使用可以增加分散液的稳定性。

2.5 碳纳米管及碳纳米管环氧树脂复合材料形貌表征

将碳纳米管-环氧树脂乙醇分散液于烘箱内烘干,得到碳纳米管环氧树脂复合材料,其电镜扫描图如图5所示。分散前后的碳纳米管粒径对比如表1所示。

由表1和图5可以看出,由于分子间强大的范德华力,分散前的碳纳米管呈团聚状态。经表面活性剂分散后,表面活性剂分子吸附于碳纳米管壁上,使碳纳米管在环氧树脂基体中呈现单根均匀分散的状态,碳纳米管的粒径明显减小。

3 结论

(1)阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠表现出优异的分散性能。这是由于十二烷基苯磺酸钠上的苯环可以与碳纳米管形成π-π键,增加了十二烷基苯磺酸钠在碳纳米管上的吸附量和稳定性。然而当十二烷基苯磺酸钠浓度过大时则会影响分散液的稳定性,原因可能是浓度过大形成的胶束与碳纳米管进行碰撞,从而导致碳纳米管进行团聚。

(2)适当提升超声振荡时间和功率可以有效打散碳纳米管的团聚体,使得碳纳米管在分散液中以单体形式存在,提高碳纳米管-环氧树脂分散液的稳定性。

(3)使用适量的非离子型表面活性剂与十二烷基苯磺酸钠进行复配可以产生协同效应,从而有效提高碳纳米管分散液的稳定性。而阴离子表面活性剂与之复配则会导致分散液的不稳定,因为阴-阴离子表面活性剂间存在强烈的静电排斥作用。

摘要：采取硝酸-盐酸回流法对碳纳米管进行纯化,以超声振荡为手段,探究了在乙醇溶液中表面活性剂种类、浓度、复配方法及超声振荡时间等因素对碳纳米管在环氧树脂基体中的分散性能的影响。通过碳纳米管环氧树脂悬浮液的稳定保存时间来观察其分散性能。结果表明,阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)分散效果最好。