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Erschienen in: Journal of Materials Science 1/2013

01.01.2013

Preparation and properties of multi-walled carbon nanotube/poly(organophosphazene) composites

verfasst von: Elif Okutan, Gülşah Ozan Aydın, Ferda Hacıvelioğlu, Saadet Kayıran Beyaz, Serkan Yeşilot, Adem Kılıç

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 1/2013

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Abstract

Carbon nanotubes (CNTs) are promising materials because of their unique properties. However, the poor solubility in solvents limits the function of CNTs and hinders their applications in many fields. Surface modification of CNTs with polymers is an efficient method to solve this problem. Several polymers were tested for the preparation of CNT dispersions. In comparison with organic polymers, poly(organophosphazenes) are highly stable macromolecules with adjustable properties which depend on the side groups. This article is to describe the synthesis of thermally stable and soluble multi-walled CNT/poly(organophosphazene) composites. The poly(organophosphazene)s substituted with (a) 100 % quaternary protonated pyridinoxy (PPY), (b) 50 % quaternary protonated pyridinoxy and 50 % a long aliphatic chain alcohol (1-dodecanol) (PDK), and (c) 50 % quaternary protonated pyridinoxy and 50 % a glycol ether [(2-(2-methoxyethoxy)ethanol] (PET) have been synthesized. f-MWCNT/poly(organophosphazene) composites have been prepared by the treatment of the functionalized multi-walled carbon nanotubes (f-MWCNT) with the protonated polyphosphazenes (PPY, PDK, and PET) using different feed ratios [R feed = 1:1, 1:3, 1:5, 1:10 (w:w)]. The thermal stability of prepared composites (f-MWCNT/PPY, f-MWCNT/PDK, and f-MWCNT/PET) have been investigated by TGA. By considering thermal stabilities and solubility of all prepared composites, f-MWCNT/PPY1:5, f-MWCNT/PDK1:5, and f-MWCNT/PET1:5 have been chosen as optimum composite composition and characterized by 31P NMR, 1H NMR, XRD, Raman spectroscopy, and EDX analysis. The morphologic characterizations of the f-MWCNT/PPY1:5, f-MWCNT/PDK1:5, f-MWCNT/PET1:5 nanocomposites have been carried out by HRTEM. Excellent dispersions of the nanocomposites in water and common organic solvents have been achieved. The solubility and thermal stability of nanocomposites depend on the side groups on poly(organophosphazene).

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Metadaten
Titel
Preparation and properties of multi-walled carbon nanotube/poly(organophosphazene) composites
verfasst von
Elif Okutan
Gülşah Ozan Aydın
Ferda Hacıvelioğlu
Saadet Kayıran Beyaz
Serkan Yeşilot
Adem Kılıç
Publikationsdatum
01.01.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 1/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-012-6729-z

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