Functionalization and Characterization of Multi-Walled Carbon Nanotubes Using Chemical Oxidation Method

Abstract

Functionalized MWNTs have been of interest for dispersion enhancement in processing or for chemical modifications. Modification of multiwall carbon nanotubes (MWNTs) by ultrasonication with oxidizing acid mixtures is frequently used to functionalize CNTs. In this work, the functionalization process of MWCNTs involves using a mixture of concentrated sulfuric acid and nitric acid (95% H 2 SO 4 : 65%HNO 3 , 3:1 volume ratio), ultrasonicated at 25 0 C for 30min. The results confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), and Scanning Electron Microscopy (SEM). From the FTIR spectrum, the existence of carboxyl group indicates the functionalization of MWCNTs on the outer surface wall. SEM micrographs show the occurrence of surface modification on the MWCNTs structure. Finally, a well dispersed of MWCNTs colloidal was successfully obtained with less MWCNTs structure collapsed. ‫ت‬ ‫المتعددة‬ ‫الكاربون‬ ‫انابيب‬ ‫خصائص‬ ‫ودراسة‬ ‫وظيف‬ ‫الكيميائية‬ ‫االكسدة‬ ‫طريقة‬ ‫باستخدام‬ ‫الخالصة‬ ‫فهي‬ ‫مدهددات‬ ‫تواجهه‬ ‫انها‬ ‫اال‬ ‫كثيرة‬ ‫تطبيمات‬ ‫في‬ ‫استخدامه‬ ‫امكانية‬ ‫المتعددة‬ ‫الكاربون‬ ‫انابيب‬ ‫تمتلن‬ ‫هاربون‬ ‫الكه‬ ‫هب‬ ‫النابيه‬ ‫ه‬ ‫التجميه‬ ‫هادة‬ ‫ااه‬ ‫هية‬ ‫خامه‬ ‫ه‬ ‫تعه‬ ‫ها‬ ‫باالدمه‬ ‫هة‬ ‫المعامله‬ ‫ان‬ ‫هد‬ ‫وجه‬ ‫هد‬ ‫وله‬ ‫هار‬ ‫االنتره‬ ‫هاا‬ ‫مجه‬ (‫المتعددة‬ MWNT (‫المتعهددة‬ ‫الكهاربون‬ ‫انابيهب‬ ‫توفيهن‬ ‫امليهة‬ ‫البده‬ ‫يتضمن‬ .) MWNT ‫بمجهامي‬) ‫مهن‬ ‫ة‬ ‫المركه‬ ‫االدمها‬ ‫من‬ ‫خليط‬ ‫استخدام‬ ‫خالا‬ ‫من‬ ‫باالدما‬ ‫االكسدة‬ ‫طريمة‬ ‫باستخدام‬ ‫مختلفة‬ ‫فعالة‬ ‫ين‬ ‫المركه‬ ‫النتريهن‬ ‫ودهام‬ ‫الكبريتن‬ ‫دام‬ (95% H 2 SO 4 : 65%HNO 3 , 3:1 volume ratio) ‫جها‬ ‫واستخدام‬ (‫المهوتية‬ ‫فوق‬ ‫الموجات‬ ultrasonic ‫دهرارة‬ ‫درجهة‬ ‫انهد‬) 25 0 C ‫لمهدة‬ 03 ‫ل‬ ‫ويترن‬ ‫دليمة‬ ‫الغرفة‬ ‫درارة‬ ‫درجة‬ ‫اند‬ ‫يبرد‬ ‫منهها‬ ‫الفدهم‬ ‫تمنيهات‬ ‫باستخدام‬ ‫اثباته‬ ‫فيتم‬ ‫العما‬ ‫نتائج‬ ‫اما‬. (‫الدمراء‬ ‫تدت‬ ‫االرعة‬ ‫مطيافية‬ FTIR (‫السهينية‬ ‫االرهعة‬ ‫,ديهود‬) XRD ‫االلكترونهي‬ ‫الماسها‬ ‫وجهها‬) (SEM ‫الدمهراء‬ ‫تدهت‬ ‫االرعة‬ ‫مطيفافية‬ ‫نتائج‬ ‫من‬ .) FTIR ‫توفيهن‬ ‫امليهة‬ ‫توضها‬ ‫الكهاربون‬ ‫انابيهب‬ ‫المت‬ (‫عددة‬ MWNTs ‫االلكترونهي‬ ‫الماسها‬ ‫مهور‬ ‫الجهدار.وتفهر‬ ‫سطا‬ ‫الى‬) SEM ‫تغيهرات‬ ‫دهدو‬