纳米碳管是由单层石墨烯和多层石墨烯卷曲而成的纳米级别的管状材料，具有极高的机械强度、化学稳定性以及优异的导电性和电池屏蔽性等特点，是一种高性能的复合填充材料。但是纳米碳管化学惰性比较钱，表面缺少活性基团、分散性差、加工困难，限制了其应用。因此如今很多工程师通过无机粉体分散剂对其表面进行有机修饰改性，加入活性基团，提高它在体系中的与其它元素的相容性与分散剂，发挥其优异的性能。

（纳米碳管）

一、粉体分散剂对碳纳米管表面修饰及改性

碳纳米管表面功能化修饰主要分为有机修饰、机械修饰、无机包覆，但是目前采用比较多的方法是有机修饰及改性。

碳纳米管有机修饰及改性主要有共价修饰、非共价修饰。

（1）碳纳米管表面共价修饰

碳纳米管表面共价修饰是在其管壁上通过化学反应引入新的共价键来优化碳纳米管的性能，包含的主要反应有氧化反应、自由基加成、电化学反应、热化学反应等。氧化反应是通过化学方法在碳纳米管表面引入极性较大的羧基或羟基，从而使碳纳米管材料表面具有活性基团，再通过共价交联反应来引入不同的功能基团。

（碳纳米管表面共价修饰示意图）

（2）碳纳米管非共价修饰

碳纳米管非共价修饰是指不在其表面引入共价化学键来进行修饰，而是通过非共价键作用来实现。包括物理吸附和表面包覆， 非共价相互作用包括色散力、氢键、偶极偶极作用力、π－π堆积作用、亲疏水作用等。碳纳米管中的碳原子均是SP2杂化，形成高度离域化的π电子可与其他富含π电子的化合物通过π－π堆积作用得到修饰的碳纳米管。

（接枝聚苯乙烯改性多壁碳纳米管SEM 图）

非共价修饰不仅可以在碳纳米管表面引入聚合物，还包括在碳纳米管表面引入粉体分散剂，进而改变其表面活性。粉体分散剂包含两部分，分别为亲油端和亲水端。

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非共价修饰优点是：得到的碳纳米管是结构完整的，可以保留其原有的性质。

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