3 结果与讨论
3.1胺基修饰CNTs技术研究
本节采用环氧树脂的胺类固化剂为端基修饰剂，对聚马来酸酐膜包覆CNTs进行端基修饰，获得了为NH2-基修饰的有机化CNTs(简称n-CNTs)。并通过红外光谱对其结构进行了表征，初步探讨了其可能修饰原理。
由于马来酸酐极易升华，其在20 ℃下的饱和蒸汽压仅为20 Pa，这使得其极易在等离子体气氛下由固态直接升华为气态，有可能在基体上沉积成膜。通过实验过程，马来酸酐在富氧等离子体的诱导作用下可发生聚合反应。由于CNTs呈表面惰性，经富氧等离子体活化后，在其表面引入含有大量含氧自由基，它们具有极高的反应活性，有可能诱使马来酸酐单体在其表面的诱导接枝聚合反应，获得聚马来酸酐包覆改性的有机化CNTs 。借助目视法、红外光谱、扫描电镜及透射电子显微镜对其颜色、结构和表面形貌进行了表征。
3.1.1 三乙烯四胺端基修饰CNTs的红外光谱
图3.1给出了三乙烯四胺以及经三乙烯四胺端基修饰不同时间处理过后的CNTs的红外光谱。从图3.2(a)上可看出，在波数~3700 cm-1处出现了明显的特征吸收峰，该吸收峰对应于三乙烯四胺的氨基特征峰。可以此作为m-CNTs表面胺功能化的依据。
从图3.1(b)、(c)、(d)中可以知道，在使用三乙烯四胺对碳纳米管表面进行胺功能化后，红外光谱在3700 cm-1处左右出现了特征峰，因此说明了碳纳米管表面已成功接枝有氨基。
另外，由图3.1(b)、(c)、(d)中还可发现，胺化后产生的特征峰的强度顺序为：胺化5 h ＞ 胺化3 h ＞ 胺化1 h。由此推断：随着胺化时间的逐渐增大，所产生的特征峰的强度也会渐渐增强，n-CNTs的胺功能化程度也就越高。
3.1 三乙烯四胺修饰前后CNTs的红外光谱:
(a) 三乙烯四胺; (b) 胺化1 h; (c) 胺化2.5 h; (d) 胺化5 h.
3.1.2能谱分系
图3. 2为能谱分析结果。如图3.2(a)所示，未功能化的碳纳米管中C含量约为96.86 wt%，O含量约为3.14 wt%。然而，碳纳米管经氩等离子体功能化后，其表面组成元素的比例发生了明显变化。由图3.2(b)可知，a-CNTs中C含量减小为93.22 wt%，O含量提高至6.78 wt%，O/C比例由0.032增加至0.073。原因可能在于：碳纳米管经氩等离子体处理后，其表面被活化而产生大量的自由基。氧气的侵蚀可诱导其表面形成含氧自由基或其过氧化物，因而显示出a-CNTs表面含氧量的显著增加。