Page 83 - 《精细化工》2023年第12期

第 12 期 谭春雨，等: 适用于玻璃幕墙的 TA-CNTs/SiO 2 黑色透明超亲水涂层及性能 ·2625·

聚成束或者相互缠绕 [25] ，通常需要进行表面改性来
提高分散性。取 1 g TA-CNTs 或 CNTs、50 mL 去离
子水于烧杯中，高速搅拌 30 min，得到质量浓度为
0.02 g/L 的均匀分散液，通过静置处理观察 CNTs 和
TA-CNTs 在水中的分散情况，结果如图 1 所示。

图 2 CNTs、TA-CNTs（a）和 TA（b）的 FTIR 谱图
Fig. 2 FTIR spectra of CNTs, TA-CNTs (a) and TA (b)

图 1 CNTs 和 TA-CNTs 水分散液的照片（a）；CNTs（b）、
TA-CNTs（c）和树枝状纳米 SiO 2 （d）的 TEM 图
Fig. 1 Photos of dispersion of CNTs and TA-CNTs (a);
TEM images of CNTs (b), TA-CNTs (c) and
dendritic nano SiO 2 (d)

由图 1a 可以看到，CNTs 分散好后静置 2 h 又
会慢慢地向下沉淀，而 TA-CNTs 依然能够分散均匀。

这是因为，CNTs 间易发生缠绕团聚，如图 1b 所示； 图 3 CNTs（a）和 TA-CNTs（b）的 TG 曲线
而 TA-CNTs 表面引入了更多的亲水基团，使其在水 Fig. 3 TG curves of CNTs (a) and TA-CNTs (b)
中的分散性得到了提高，如图 1c 所示；图 1d 是树
枝状纳米 SiO 2 的 TEM 图。 由图 3 可见，当温度达到 800 ℃时，CNTs 和
采用 FTIR 对 CNTs、TA-CNTs 和 TA 进行了测 TA-CNTs 的质量损失率分别为 1.81%、22.95%，
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试，结果见图 2。由图 2 可知，在 3435 cm 附近 TA-CNTs 的质量损失远大于 CNTs，这是由附着在
CNTs 和 TA-CNTs 都出现了—OH 较宽的伸缩振动吸 CNTs 表面的 TA 发生热分解引起的，可以证明 CNTs
收峰，但 TA-CNTs 的吸收峰透过率远强于 CNTs， 表面确实存在 TA。
这是因为，CNTs 经过氧化、单宁酸改性后，表面引 2.2 涂层表面形貌分析
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入了大量的—OH，在 1719 cm 出现了 C==O 键的 图 4 为空白载玻片和涂层载玻片放在印有
伸缩振动吸收峰、1184 cm –1 附近出现了邻苯二酚/ ABCDE 白纸上的照片。由图 4 可以发现，涂层载玻
–1
邻苯三酚的酚基伸缩振动吸收峰、783 cm 附近出 片表面呈现黑色，这是由均匀分散在涂层内部的
现了苯环中 C—H 键的伸缩振动吸收峰 [26] ，这些伸缩 TA-CNTs 引起的，但仍能够透过涂层清晰地识别白
振动吸收峰在 TA 的 FTIR 谱图中可以观察到，但在 纸上的 ABCDE，说明涂层具有一定的透明度
CNTs 的 FTIR 谱图中并未出现，可初步说明改性成功。 采用 SEM 和 AFM 对涂层载玻片的表面形貌进
图 3 为 CNTs 和 TA-CNTs 的 TG 曲线。 行了观察，结果如图 5 所示。