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            添加金屬鈉和溴己烷的反應

              一種溫和條件下碳基納米材料的剪切方法,通過控制碳基納米材料表面的烷基化程度,結合球磨技術,添加金屬鈉和溴己烷的反應,實現碳基納米材料的可控剪切,由于剪切過程中不存在強酸和強氧化劑,因此確保了碳基納米材料結構的完整性。

              碳基納米材料的可控剪切方法,具體步驟如下:

              1) 對碳基納米材料進行了多輪烷基化反應;

              2) 將烷基化碳基納米材料分散在溶劑中,加入表面活性劑后通過球磨剪切,然后依次用水和乙醇洗滌;

              3) 將剪切后的產物置于管式爐中,并在惰性氣氛中退火,以制備剪切后的碳基納米材料。

              以單壁碳納米管和石墨烯為原料,通過控制單壁碳納米管和石墨烯表面的烷基化程度,在磨球和表面活性劑的作用下進行剪切,制備了不同尺寸的碳基納米材料。的方法使用條件溫和可控,不需要使用強酸和強氧化劑,在剪切過程中不會引入新的問題,保證了碳基納米材料表面結構的完整性。

              將500ml四頸圓底燒瓶置于-78℃的低溫槽中,在氬氣保護下注入氨水,冷凝得到200ml液氨,然后加入50mg干燥的HiPco單壁碳納米管,在600r/min的磁力攪拌下均勻分散,然后加入384mg金屬鈉溶解金屬鈉,溶液變為深藍色。反應結束后,重復上述步驟和添加金屬鈉和1-溴己烷的反應30輪。反應完成后,移除低溫槽,待液氨揮發后,用乙醇、環己烷和水清洗產品。將產物在45℃的真空烘箱中干燥12小時,以獲得六烷基化的HiPco單壁碳納米管。并通過分散30分鐘。然后放入50ml不銹鋼球磨機中,加入100g直徑3mm的不銹鋼球,將球磨機轉速設為250r/min,順時針運轉2h。球磨后,用水和乙醇依次洗滌球磨產品,抽濾,然后在真空干燥箱中60℃干燥12h。將干燥后的樣品放入管式爐中,在氮氣下以10℃/min的速率加熱至300℃2h,然后自然還原至室溫,得到截短的HiPco單壁碳納米管。圖1顯示了原始HiPco單壁碳納米管的SEM。從圖中可以看出,碳納米管很長,交織成管束。圖2顯示了截短的HiPco單壁碳納米管的SEM。從圖中可以看出,單壁碳納米管的長度明顯更短,更均勻。

              實現了碳基納米材料的烷基化反應;將烷基化碳基納米材料分散在溶劑中,加入表面活性劑后進行球磨剪切;剪切后的碳基納米材料在惰性氣氛中退火,以去除連接在表面上的烷基官能團。攪拌1h后,用注射器泵緩慢加入2.3ml 1-溴己烷,褪去深藍色,繼續攪拌1h。碳基納米材料的剪切方法使用條件溫和,不需要使用強酸和強氧化劑。所制備的碳基納米材料尺寸可控,結構完整。

            溴己烷


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