《表3 不同分子量PVP在MWCNTs上的吸附量》

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《不同分子量聚乙烯吡咯烷酮对多壁碳纳米管分散性能的影响》

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为进一步分析分子量对PVP在MWCNTs上吸附的影响，对不同分子量PVP修饰的P-MWCNTs进行了热失重分析，结果如图7所示。可以看出，在温度为500℃时，MWCNTs几乎没有失重，PVP基本完全分解，各分子量PVP修饰的P-MWCNTs失重存在明显差异。采用500℃时样品的失重比例计算不同分子量PVP在MWCNTs上的吸附量结果如表3所示。PVPK17在MWCNTs表面的吸附量最小，PVPK25和PVPK30的吸附量较大，PVPK90的吸附量介于PVPK17和PVPK25、PVPK30之间。PVP与MWCNTs之间的π-π共轭作用使其长链能够在MWCNTs表面吸附起到空间位阻的作用，从而表现出对MWCNTs的分散稳定性[20]。PVPK17因其相对较短的分子链尺寸，吡咯烷酮环状结构较少，通过π-π共轭的吸附能力相对较弱，在MWCNTs表面的吸附量较小，因而能够起到的空间位阻作用有限，表现出相对较差的分散稳定性，而PVPK90由于其过长的分子链尺寸导致同一分子链上可能吸附了多个MWCNTs，这同样会削弱其在MWCNTs上的吸附能力，从而影响其吸附量，表现出相对适中的分散稳定性。因此，作为具有中等分子链尺寸的PVPK25和PVPK30则在MWCNTs上具有更强的吸附能力和相对较高的吸附量，使其在MWCNTs的表面起到了更好的空间位阻修饰作用，从而表现出更好的分散稳定性。