气相生长碳纤维的表面改性及表征

用浓硝酸(65%￣68%)对气相生长碳纤维(VGCF)进行了不同时间的表面化学改性。X射线衍射(XRD)分析表明:改性使得VGCF的石墨晶型结构改变,其改变的程度随改性时间的延长而加深;BET比表面积(SBET)测试表明:改性后的VGCF的SBET有一定的变化,经120min长时间的改性处理后,SBET明显降低;傅立叶变换红外光谱(FTIR)测定得出:改性后VGCF表面上生长了不同类型的含氧基团,其总含量随改性时间的增大而增加;程序升温还原(TPR)得出:改性后VGCF表面上生成有2类以上的热稳定性不同的含氧基团,计算求得含氧基团的氧总含量为2mmol·g-1以上;NH3吸附微量量热测定得出:表面酸性基团的强度和含量随改性时间增加而增大;透射电子显微镜(TEM)结果表明:改性没有明显破坏VGCF的外观结构;吸油值(AOV)实验给出:改性后VGCF的AOV显著降低而亲水性增强;双液法接触角测试给出:改性后VGCF的表面能(SE)明显增大;偶联剂与VGCF作用的FTIR研究表明:改性后VGCF表面含氧基团和偶联剂发生反应,增强了偶联剂在VGCF表面上的结合强度。