通过有效的小分子修饰反应,将ATRP和RAFT引发剂引入到碳纳米管表面,随后在碳纳米管表面进行可控自由基聚合, 探讨ATRP和RAFT在碳纳米管表面的可控自由基聚合行为和规律,获得接枝链结构可控的功能性碳纳米管材料;同时,通过制备可离子化的聚合物链接枝的碳纳米管,实现碳纳米管材料的功能性组装。通过以上研究,探索解决碳纳米管功能基团单一, 溶解性能差, 在形成器件时组装困难以及碳纳米管的微组织结构、化学状态、界面环境难以调控等关键问题的新途径。
本研究从碳纳米管的改性出发,制备了羧基、羟基改性的碳纳米管,并进而制备了各种聚合物改性的碳纳米管(包括温敏、pH敏感等)。利用上面制备的碳纳米管,主要进行了三方面的应用基础研究(1)在生物医用方面,进行了磁靶向药物载体的研究,发现其对疏水药物具有良好的担载性能,同时也进行了淋巴示踪的研究,被证明是一种极具前景的淋巴示踪材料;(2)在催化剂载体方面进行了研究,发现其可以良好担载纳米Pt粒子,同时可以控制纳米Pt粒子的形态,并初步研究了其催化性能,发现晶体形态对催化性能具有较大的影响,并具有不同的手性选择性。(3)在复合材料方面,制备了改性碳纳米管增韧的尼龙和PMMA材料,发现改性碳纳米管对上述聚合物具有较好的增强性能。