Uporedna analiza vodenih disperzija nanotuba modifikovanih ... · ispitivanje je pokazalo da je došlo do razdvajanja velikih bandlova nanotuba u manje. Klju čne re či: ugljeni

D. KLEUT i ... UPOREDNA ANALIZA VODENIH DISPERZIJA NANOTUBA ...

NOVI MATERIJALI 18 (2009) 3 5

Uporedna analiza vodenih disperzija nanotuba modifikovanih primenom surfaktanata na bazi natrijuma

DUŠKA KLEUT1, ZORAN MARKOVIĆ1, SVETLANA Originalni naučni rad JOVANOVIĆ1, NEBOJŠA ROMČEVIĆ2, VUKOMAN UDC:66.063.6.026.2(n)=861 JOKANOVIĆ1, VLADIMIR TRAJKOVIĆ3, BILJANA TODOROVIĆ-MARKOVIĆ1

U ovom radu izloženi su rezultati funkcionalizacije jednoslojnih ugljeničnih nanotuba primenom dva surfaktanta (natrijum dodecilbenzen sulfonat, melamin sulfonat). Osobine čistih (nemodifiko-vanih) i modifikovanih nanotuba su poreñene različitim tehnikama: Ramanovom i Furijeovom infracrvenom spektroskopijom, kao i mikroskopijom atomske sile. Na osnovu rezultata dobijenih Ramanovom analizom može se zaključiti da je došlo do promene u vibracionom spektru jed-noslojnih nanotuba posle modifikacije različitim surfaktantima. FTIR analiza je pokazala pri-sustvo sulfonatne grupe što predstavlja jasan dokaz da su nanotube funkcionalizovane. AFM ispitivanje je pokazalo da je došlo do razdvajanja velikih bandlova nanotuba u manje. Ključne reči: ugljenične nanotube, mikroskopija atomske sile (AFM), Ramanova spektroskopija, Furijova infracrvena spektroskopija.

1. UVOD

Jednoslojne ugljenične nanotube (single wall car-bon nanotube, SWCNT) poseduju izuzetne struktur-ne, mehaničke, električne, temperaturne, optičke i hemijske osobine [1-4]. Mogu se upotrebiti u obliku nanokompozita, displeja, dioda i tranzistora, senzora itd. Ugljenične nanotube se mogu koristiti kao poten-cijalni biomedicinski materijali zbog svoje strukuture i sklonosti ka hemijskoj funkcionalizaciji [5]. U far-makologiji je moguća primena nanotuba kao nosioca biofunkcionalnih molekula, u ciljanoj terapiji lekovi-ma. Takoñe mogu se koristiti kao supstrati za regene-raciju tkiva i kao intracelularni transporteri biomole-kula [6-9].

Glavna prepreka u njihovoj primeni je slaba ras-tvorljivost u većini rastvarača [7, 10]. Ravnomerna raspodela nanotuba se teško postiže usled jakih, meñusobnih van der Waals interakcija koje dovode do aglomeracije. Da bi se nanotube uspešno razdvoji-le, rastvarač bi trebalo da kvasi hidrofobne površine nanotuba. Takoñe bi trebao da izmeni površine nano-tuba da bi se smanjila njihova agregacija. Disperzija pomoću surfaktanta je jedan od mogućih načina da se dobije stabilna disperzija [11-13]. Nekoliko komer

Adrese autora: 1Institut za nukl. nauke ,,Vinča“, p. fah. 522, 11001 Beograd, Srbija, 2Institut za fiziku, Beo-grad, Srbija, 3Institut za imunologiju i mikrobiologiju, Univerzitet u Beogradu, Medicinski fakultet, Beograd, Srbija

Rad primljen: 13. 05. 2009.

cijalnih surfaktanata kao što su natrijum dodecil sul-fat (SDS), natrijum dodecilbenzen sulfonat (SDBS), natrijum holat (SC) su potvrñeni kao efikasni pri disperziji snopova (u daljem tekstu bandlova-bundle) nanotuba u suspenzije pojedinačnih nanotuba [14-17]. Moore i saradnici su utvrdili da sposobnost ne-jonskih surfaktanata ili polimera da rastvaraju nano-tube potiče uglavnom od veličine hidrofobne grupe, pri čemu oni sa većim molekulskim masama rastva-raju veću količinu nanotuba [15]. Dong i saradnici su primetili da su pojedinačne nanotube rastvorene u prisustvu surfaktanata, natrijum dodecil sulfat (SDS) i natrijum dodecilbenzen sulfonat (SDBS), bile tok-sične za 1321N1 ljudske astrocytoma ćelije usled to-ksičnosti SDS i SDBS na površinama nanotuba [18]. Bergin i saradnici su uočili da se nanotube bolje raz-dvajaju kada se njihova koncentracija u rastvoru sur-faktanata (SDBS) smanji [19]. Sun i saradnici otkrili su da se kvalitet disperzije može kontrolisati amplitu-dom odbojnih elektrostatičkih sila izmeñu obloženih nanotuba [20].

U ovom radu, stabilne disperzije nanotuba u des-tilovanoj vodi pripremljene su pomoću dva surfak-tanta: natrijum dodecilbenzen sulfonat (SDBS) i me-lamin sulfonat (MS). Ovo je prvi put da je postignuta uspešna funkcionalizacija nanotuba pomoću melamin sulfonata (MS). Struktura modifikovanih nanotuba is-pitivana je pomoću mikroskopa atomske sile dok je stepen modifikacije nanotuba ispitivan je pomoću Fu-rijeove infracrvene (FTIR) i Ramanove spektrosko-pije. Melamin sulfonat je organski polimer. Dugački



molekuli obmotavaju se oko nanotuba čime one do-bijaju visoko negativno naelektrisanje pri kome se meñusobno odbijaju. Anjonske grupe vezane za poli-merski lanac se ugrañuju u bočne defekte nanotuba. Ovaj polimer disperguje nanotube putem mehanizma elektrostatičkog odbijanja.

2. EKSPERIMENTALNI POSTUPAK

Rastvori surfaktanata su pripremljeni rastvara-njem 10 mg i 28 mg natrijum dodecilbenzen sulfo-nata (SDBS) i melamin sulfonat (MS) u 100 ml destilovane/dejonizovane vode, respektivno. Koloid jednoslojnih nanotuba u tetrahidrofuranu (THF) je pripremljen u ultrazvučnom kupatilu, radi poreñenja sa funkcionalizovanim nanotubama. Količina od 50 mg nanotuba (95% čistoće, proizvoñač Bucky, USA) dodata je u 100 ml pripremljenog rastvora. Rastvori nanotuba su mešani u ultrazvuku (ultrazvučna kada snage 750 W) 3 sata. Nakon mešanja, svi uzorci su centrifugirani sa 4000 o/min 1 sat.

Koncentracije obe disperzije nanotuba su utvrñe-ne gravimetrijskom metodom: 10ml disperzije sušeno je na 60oC u vazduhu i merena je masa. Koncen-tracija suspenzije nanotuba/SDBS bila je 200 mg/L dok je koncentracija nanotuba/MS suspenzije bila 540 mg/L.

Ramanovi spektri modifikovanih i nemodifikova-nih nanotuba dobijeni su pomoću ureñaja Micro Ra-man Chromex 2000k pomoću 532 nm Nd:YaG lasera sa udvojenom frekvencijom i snagom od 2 mW. Spe-ktralna rezolucija je 4 cm-1. Micro-Ramanovi spektri su snimljeni na sobnoj temperturi. Uzorci modifiko-vanih nanotuba utisnuti su u podlogu od indijuma.

Za Furijeovu infracrvenu (FTIR) spektroskopsku analizu, suspenzije nanotuba su sušene na temperaturi od 60°C. Osušene nanotube pomešane su sa KBr prahom i formirane su tablete. FTIR spektar je meren na sobnoj temperaturi u spektralnom opsegu od 400 to 4000 cm-1, na Nicollet 380 FT-IR, Thermo Elec-tron Corporation spektrometru.

AFM merenja izvršena su pomoću Quesant mik-roskopa u oscilujućem režimu u vazduhu na sobnoj temperaturi. U oscilujućem režimu iglica osciluje bli-zu rezonance i vrh samo blago dodiruje površinu [21]. Liskun je korišćen kao podloga. Razblažene dis-perzije nanotuba su deponovane na podlozi od lisku-na i snimane nakon sušenja. Upotrebljene su standar-dne silikonske iglice sa konstantom sile od 40 N/m. Preciznost AFM odreñivanja srednjeg prečnika po-boljšana je konvolucijom. Sveže pocepan liskun ima jako malu hrapavost (srednja hrapavost 0.12 nm) što uzrokuje formiranje agregata koji se javljaju tokom

sušenja tankog sloja koloida usled kapilarnih sila. Da bi se smanjila agregacija na supstratu, disperzije su razreñene 40 puta.

3. REZULTATI I DISKUSIJA

3.1. Ramanova spektroskopija Ramanova spektroskopija se koristi za karakteri-

zaciju jednoslojnih nanotuba [22]. Ramanovo raseja-nje nanotuba je rezonantan proces rasejanja [23]. Na slici 1 su predstavljeni Ramanovi spektri čistih nano-tuba, nanotuba modifikovanih SDBS-om (nanotu-ba/SDBS) i melamin sulfonatom (nanotuba/MS).

Slika 1 - Ramanov spektar čistih (a) i modifikovanih

jednoslojnih ugljeničnih nanotuba SDBS-om (b) i melamin sulfonatom (c)

Kao što se vidi sa slike 1 u oblasti 1230-1750 cm1, mogu se primetiti dve Ramanove trake, relativ-no široka traka u okolini ∼1300 cm-1 i druga traka u opsegu 1580-1600 cm-1 [24, 25]. Traka oko ∼1300 cm-1 je uobičajena za neureñenu sp2 ugljeničnu struk-turu i naziva se D-traka. Porast intenziteta D-trake se javlja sa povećanjem neureñenosti sp2 ugljenične mreže. Traka sa maksimumom na 1590 cm-1 se nazi-va G-traka. G-traka u dobro ureñenim nanotubama ima više komponenti koje potiču iz savršeno cilin-drične simetrije nanotuba. G’-traka na 2625 cm-1 je njen harmonik drugog reda [25].

Stepen funkcionalizacije nanotuba utvrñen je analizom intenziteta D-trake i širine G-trake.

Da bi se ustanovila veza izmeñu širine Ramano-vih linija i ureñenosti strukture jednoslojnih ugljenič-nih nanotuba, urañena je dekonvolucija D i G trake u oblasti izmeñu 1230-1750 cm-1. Ova oblast je fitova-na sumom četiri Lorencijanove funkcije. Intenzitet G-trake je normalizovan. U tabeli 1 su prikazane vrednosti položaja i širine D i G traka modifikovanih i nemodifikovanih nanotuba. Slika 2 predstavlja Ra-manov spektar modifikovanih i nemodifikovanih jednoslojnih nanotuba.



Tabela 1 - Vrednosti pozicije i širine opsega odgova-rajućih maksimuma čistih i modifikovanih nanotuba

G- traka Pozicija i

širina, (cm-1)

G+ maksi-mum

Pozicija i širina (cm-1)

D-traka Pozicija i širina (cm-1)

Čiste SWNT 1563 38,7

1588 26,7

1348 54

SWCT/SDBS 1576 38,5

1592,5 21

1351 48,2

SWNT/MS 1571 39

1591 24

1353 43

Posle funkcionalizacije ugljeničnih nanotuba SDBS-om i MS-om, zaključeno je da su položaj ko-mponenti G-

i G+ traka pomerene na gore, ka većim

talasnim brojevima, za nekoliko cm-1. Pomeraj na go-re je veći za suspenziju nanotuba/SDBS. Prethodne Ramanove studije modifikovanih jednoslojnih nano-tuba pokazale su da uklanjanje elektrona sa jednosloj-nih ugljeničnih nanotuba rezultira pomerajem maksi-muma G-trake u desno [23] kao što je ovde prime-ćeno. Pomeraj G-trake je verovatno povezan sa trans-ferom elektrona sa nanotuba u benzenske prstene SDBS-a. Takoñe, pomeraj G-trake u slučaju nanotu-ba/SDBS disperzije je verovatno povezan sa ugrad-njom sulfonatnonatne grupe u defekt na zidu nano-tube. U slučaju nanotuba modifikovanih melamin sul-fonatom, pomeraj G-trake je veoma mali. Broj anjon-skih grupa na molekulu melamin sulfonata je veći nego kod SDBS-a. Stoga je i mehanizam interakcije sa nanotubama različit.

Na osnovu rezultata Ramanovih analiza, zaklju-čeno je da hemijske modifikacije nanotuba melamin sulfonatom dovode do malih ili uopšte ne uzrokuju promene strukture jednoslojnih ugljeničnih nanotuba. Ipak, to nije slučaj sa nanotubama modifikovanim SDBS-om. U slučaju interakcije izmeñu SDBS-a i nanotuba, može se primetiti značajna promena Rama-novog spektra, čak i vizuelnim posmatranjem (D i RBM traka).

Intenzitet D-trake nanotuba/SDBS disperzije je skoro dva puta manji od D-trake nemodifikovanih nanotuba i nanotuba/MS disperzije. Intenzitet D-trake može da ukaže na stepen hemijske modifikacije koja je izmenila strukturu ugljeničnih nanotuba. Neureñe-nost strukture nanotuba potiče od dva faktora: dodate funkcionalne grupe i nehomogene rasprostranjenosti katjona natrijuma oko zidova nanotuba. Dobro je po-znato da uvoñenje defekata u ugljeničnu strukturu nanotuba dovodi do porasta intenziteta D-trake. Sma-njenje intenziteta D-trake nanotuba modifikovanih

SDBS-om, znači da su defekti u strukturi nanotuba uklonjeni ugrañivanjem benzenovih prstenova SDBS.

Slika 2 - Dekonvoluisan Ramanov spektar nemodifi-

kovanih (a) i modifikovanih jednoslojnih na-notuba SDBS-om (b) i melamin sulfonat (c).

Na slici 3 je prikazan RBM (radial breathing mo-de) traka Ramanovog spektra jednoslojnih nanotuba. U ovom režimu, svi ugljenični atomi se kreću u fazi, u radijalnom pravcu. Važna osobina RBM trake je činjenica da energija (talasni broj) ovih vibracionih modova zavisi samo od prečnika jednoslojnih nano-tuba.



Slika 3 - RBM Raman spektra čistih (a) i modifiko-

vanih jednoslojnih nanotuba SDBS-om (b) i melamin sulfonatom (c)

Kao što je primećeno, RBM traka može se uočiti u nemodifikovanim jednoslojnim nanotubama i kod nanotuba modifikovanim SDBS-om. RBM oblast ne može se detektovati u nanotubama modifikovanim melamin sulfonatom. Dakle, funkcionalizacija nano-tuba SDBS i MS je dovela do sledećeg: • SDBS ima mali uticaj na RBM traku • melamin sulfonat smanjuje intenzitet RBM trake

na nulu. Na osnovu naših rezultata očigledno je da mela-

min sulfonat sprečava radijalne vibracije ugljenikovih atoma nanotuba, dok ih SDBS omogućava.

3.2. FTIR spektroskopija Na slici 4 predstavljeni su FTIR spektri čistih i

modifikovanih ugljeničnih nanotuba. Kao što se mo-že videti iz dijagrama, maksimumi na 2933 i 832 cm-

1 potiču od SDBS-a, dok maksimum na 680 cm-1 pripada melamin sulfonatu kao što je predstavljeno u Spectral Database for Organic Compounds [26]. Ma-ksimumi na 1035 i 1169 cm-1 pripadaju sulfonatnom jonu SO3

- [27]. Prisustvo ovih pikova ukazuje na

funkcionalizaciju jednoslojnih nanotuba SDBS-om i MS-om. Osim toga, maksimumi na 1622 i 3250 cm-1

mogli bi se pripisati tragovima vode u uzorku [28]. Dalje, FTIR spektar pokazuje maksimume na 1992, 2082, 2119 i 2342 cm-1 koji potiču od nemodi-fikovanih nanotuba [28, 29].

Slika 4 - FTIR spektar čistih (a) i modifikovanih

jednoslojnih ugljeničnih nanotuba SDBS-om (b) i MS-om (c).

3.3. Mikroskopija atomske sile (AFM) Osobine funkcionalizovanih i nefunkcionalizova-

nih jednoslojnih nanotuba su ispitane pomoću AFM mikroskopa u oscilujućem režimu. Sveobuhvatna analiza karakteristika čistih i funkcionalizovanih na-notuba izvršena je na osnovu posmatranja dvadeset nanotuba. Na slici 5 je prikazana nemodifikovana, je-dnoslojna nanotuba. Čiste jednoslojne nanotube su dispergovane u organskom rastvaraču tetrahidrofura-nu (THF). Dužine čistih nanotuba su oko 2-3 µm. Srednji prečnik bandlova čistih nanotuba je oko 150,5 nm dok je visina ovih nanotuba 23 nm. Na slici 6, predstavljene su AFM slike bandlova jednoslojnih nanotuba modifikovanih natrijum dodecilbenzen sulfonatom. Dužine nanotuba variraju od nekoliko stotina nanometara do 2-3 mikrometara. Srednji preč-nik bandla nanotuba bio je 41,49 nm, a njihova visina iznosi 0,75 nm (slika 6c). Molekuli surfaktanta su adsorbovani duž grafitne površine nanotuba (slika 6b).

Slika 5 - AFM slika jednoslojnih nanotuba dispergovanih u THF-u (a) i njihov profil (b)



Slika 6 - AFM slike bandlova nanotuba modifikovanih natrijum dodecilbenzen sulfonatom (a,b) i profil (c)

Slika 7 - AFM slika bandlova nanotuba modifikovanih

melamin sulfonatom (a) i njihovih profil (b)

Na slici 7, predstavljeni su bandlovi nanotuba modifikovanih melamin sulfonatom. Može se prime-titi da su nanotube savijene, najverovatnije kao pos-ledica ultrazvučnog tretmana. Dužine nanotuba vari-rale su izmeñu nekoliko stotina nanometara do 1-2 µm. Visina nanotuba je 1,6 nm (slika 7b). Obavijanje

nanotuba melamin sulfonatom može se primetiti i na slici 7a. Ova slika jasno pokazuje MS omotač i zna-čajno smanjenje prečnika nanotuba nakon funkcio-nalizacije. Srednji prečnik nanotuba je oko 34,12 nm. Agregati surfaktanta (micele) mogu se primetiti oko posmatranih nanotuba (slika 7a).

Na osnovu AFM ispitivanja, može se zaključiti da i nakon funkcionalizacije postoji formiranje ban-dlova nanotuba. Ipak, njihova prosečna debljina je smanjena funkcionalizacijom kao što se može videti iz predstavljenog visinskog profila.

3.4. Mehanizam stabilizacije pripremljenih disperzija nanotuba Jednoslojne ugljenične nanotube su dispergovane

u rastvoru SDBS-a, anjonskog surfaktanta koji se adsorbuje na površinu bandla nanotuba. Dobijena na-notuba/SDBS disperzija ima crnu boju i izgleda ho-mogeno. Količina surfaktanta veoma je važna za sta-bilnost ispitivane disperzije zato što molekuli surfak-tanta dovode do elektrostatičkog odbijanja koje bi moglo da se suprotstavlja Van der Waalsovom privla-čenju. Pretpostavljeni mehanizam dispergovanja na-notuba/SDBS disperzije podrazumeva da molekuli surfaktanta mogu da se adsorbuju na površinu nano-tuba kao hemimicele koje prekrivaju grafitnu površi-nu nanotuba - slika 8 [30,31]. Alkilni lanci molekula SDBS-a naležu ravno na površinu grafitne površine nanotube [14]. Formiranje π-interakcija izmeñu ben-zenskih prstenova i površine grafita značajno pove-ćava vezivanje i pokrivanje grafitne molekulima surfaktanta [32].



Slika 8 - Šema reakcije pri modifikaciji nanotuba pomoću natrijum dodecilbenzen sulfonata.

Slika 9 - Šema reakcije pri modifikaciji nanotuba pomoću melamin sulfonata

Melamin sulfonat je organski polimer i može se

dispergovati u vodenoj sredini. Ovaj polimer ima sulfonatnu grupu kao hidrofilni deo. Disperzija je po-stignuta interakcijom izmeñu unutrašnjih hidrofobnih regiona polimera i hidrofobnih površina nanotuba za-jedno sa odgovarajućom orijentacijom spoljašnjih su-lfonatnih grupa ka vodi. Mogući mehanizam stabili-zacije nanotuba/melamin sulfonat disperzije pred-stavljen je na slici 9. Kao što se može videti sa slike 9, sulfonske grupe polimernog lanca su ušle u bočne defekte nanotuba dok se melaminski glavni lanac obmotava oko nanotuba i π-π interakcije se uspostav-ljaju izmeñu aromatičnih melaminskih prstenova i površine nanotuba [33,34]. Tip π-π interakcije iz-meñu polimera i površina nanotuba doprinosi rast-vorljivosti nanotuba [35]. Prethodne studije su poka-

zale da je obmotavanje nanotuba polimerom opšti fenomen, koji se dešava u cilju eliminisanja hidro-fobnih interakcija izmeñu nanotuba i vodenog me-dijuma [34,36].

Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da su jednoslojne nanotube bolje dispergovane mela-min sulfonatom nego SDBS-om. Prisustvo nekoliko SO3

- anjona vezanih na polimerni lanac omogućava bolju stabilizaciju MS-om nego SDBS-om. U slučaju nanotuba/SDBS disperzije amfifilni molekuli sadrže samo jedan SO3

- anjon po molekulu surfaktanta.

Da bi se potvrdila stabilizacija ovih disperzija elektrostatičkim odbojnim silama izazvana je precipi-tacija disperzija nanotuba dodavanjem 1% NaCl rastvora. Precipitacija je trajala nekoliko sati.



4. ZAKLJUČAK

U ovom radu, jednoslojne ugljenične nanotube funkcionalizovane su sa dva različita surfaktanta: nat-rijum dodecilbenzen sulfonatom i melamin sulfo-natom. Mikroskopija atomske sile, Ramanova i FTIR spektroskopija su korišćene za karakterizaciju disper-zija nanotuba stabilizovanih surfaktantom. Ramanova analiza je pokazala pomeraj u desno G-trake de-konvoluiranog Ramanovog spektra. Taj pomeraj je povezan sa transferom elektrona sa nanotuba na mo-lekule surfaktanta. Pomeraj G-trake je veći za nano-tuba/SDBS disperziju u poreñenju sa nanotuba/MS. SDBS ima samo jednu sulfonatnu grupu po molekulu surfaktanta pa je mnogo više elektrona potrebno za stabilizaciju disperzija. FTIR analiza je potvrdila pri-sustvo sulfonatne grupe u disperzijama modifi-kovanih nanotuba. AFM studija pokazala je da dis-pergovanjem nanotuba sa SDBS-om i MS-om dolazi do smanjenja prečnika bandlova nanotuba.

Zahvalnica

Autori se zahvaljuju na podršci Ministarstvu za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije (projekat br. 145073).

LITERATURA

[1] Dresselhaus M. S., Dresselhaus G., Eklund P. C., Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes, Academic press: San Diego, CA, 1996.

[2] Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S., Physical Properties of Nanotubes, Imperial College Press: London, 1998.

[3] Li F., Cheng B. S., Su G., Dresselhaus M. S., Appl. Phys. Lett., 77, p. 3161-3163, 2000.

[4] Smith B. W., Benes Z., Luzzi D. E., Fischer J. E., Watters D. A., Casavant M. J., Schmidt J., Smalley R. E., Appl. Phys. Lett., 77, p. 663-665, 2000.

[5] Klumpp C., Kostarelos K., Prato M., Bianco A., Biochim. Biophys. Acta, 1758, p. 404-417, 2006.

[6] Lacereta L., Bianco A., Prato M., Kostarelos K., Adv. Drug Delivery Rev., 58, p. 1460-1470, 2006.

[7] Foldvari M., Bagonluri M., Nanomed. Nano-technol. Biol. Med., 4, p. 173-182, 2008.

[8] Sinha N., Yeow J., IEEE Trans. Nanobiosci., 4, p. 180-195, 2005.

[9] Raffa V., Ciofani G., Nitadas S., Karachalios T., D’Alessandro D., Masini M., Cuschiori A., Carbon, 46, p. 1600- 1610, 2008.

[10] Ausman K. D., Piner R., Lourie O., Ruoff R. S., Korobov M., J. Phys. Chem. B, 104, p. 8911-8915, 2000.

[11] Ham H. T., Choi Y. S., Chung I. J., J. Colloid Interface Sci., 286, p. 216-223, 2005.

[12] Tasis D., Tagmatarchis N., Georgakilas V., Prato M., Chem. Eur. J., 9, p. 4000-4008, 2003.

[13] Star A., Steuerman D. W., Heath J. R., Stoddart J. F., Angew. Chem. Int. Ed., 41, p. 2508-2512, 2002.

[14] Islam M. F., Rojas E., Bergey D. M., Johnson A. T., Yodh A. G., Nano Lett., 3, p. 269-273, 2003.

[15] Moore V., Strano M., Haroz E., Hauge R., Smalley R., Nano Lett. 3, p. 1379-1382, 2003.

[16] Richard C., Balavoine F., Schultz P., Ebbesen T. W., Mioskowski C., Science, 300, p. 775-778, 2003.

[17] Arnold M. S., Green A. A., Hulvat J. F., Stupp S. J., Hersam M. C., Nat. Nanotechnol., 1, 60 (2006).

[18] Dong L., Joseph K. L., Witkowski C. M., Craig M. M., Nanotechnology, 19, p. 1-5, 2008.

[19] Bergin S. D., Nicolosi V., Cathcart H., Lotya M., Rickard D., Sun Z., Blau W. J., Coleman J. N., J. Phys. Chem. C, 112, p. 972-977, 2008.

[20] Sun Z., Nicolosi V., Rickard D., Bergin S. D., Aherne D., Coleman J. N., J. Phys. Chem. C, 112, p. 10692-10699, 2008.

[21] Todorović Marković B., Jovanović S., Jokanović V., Nedić Z., Dramićanin M., Marković Z., Appl.Surf. Sci., 255, p. 3283-3288, 2008.

[22] Rao A. M., Richter E., Trakaow S., Chase B., Eklund P. C., Williams K. A., Fang S., Sub-baswamy K. R., Menon M., Thess A., Smalley R. E., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S., Science, 275, p. 187-191, 1997.

[23] Kim U. J., Furtado C. A., Liu X., Chen G., Eklund P. C., J. Am. Chem. Soc., 127, p. 15437-115437, 2005.

[24] Graupner R., J. Raman Spetrosc., 38, p. 673-683, 2007.

[25] Salzmann C. G., Chu B. T. T., Tobias G., Llewellyn S. A., Green M. L. H., Carbon, 45, p. 907-912, 2007.

[26] http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs.

[27] Lide D. R., CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC press 2003-2004, pp.9-86-9-90.

[28] Kim J. B., Premkumar T., Giani O., Robin J. J., Schue F., Geckeler K. E., Macromol. Rapid Commun., 28, p. 767-771, 2007.

[29] Baibarac M., Baltag J., Lefrant S., Mavellec J. Y., Bucur C., Diamond Relat. Mater., 17, p. 1380-1388, 2008.

[30] Manne S., Cleveland J. P., Gaub H. E., Stucky G. D., Hansma P. K., Langmuir, 10, p. 4409-4413, 1994.

[31] Wanless E. J., Ducker W. A. J., J. Phys. Chem., 100, p. 3207-3214, 1996.

[32] Liu J., Ducker W. A., Langmuir, 16, p. 3467-3473, 2000.



[33] Hirsch A., Angew. Chem. Int. Ed., 41, p. 1853-1859, 2002.

[34] O’Connell M. J., Boul P., Ericson L. M., Huffman C., Wang Y., Haroz E., Kuper C., Tour J., Ausman K. D., Smalley R. E., Chem. Phys. Lett., 342, p. 265-271, 2001.

[35] Fujigaya T., Nakashima N., Polym. J., 40, p. 577-589, 2008.

[36] Ke P. C., Qiao R., J. Phys. Condens. Matter, 19, p. 1-25, 2007.

SUMMARY

COMPARATIVE STUDY ON MODIFICATION OF SINGLE WALL CARBON NANOTUBES BY SODIUM DODECYLBENZENE SULFONATE AND MELAMINE SULFONATE SUPERPLASTICISER

In this paper, the results of synthesis and characterization of single wall carbon nanotubes functionalized by two surfactants (sodium dodecylbenzene sulfonate and melamine sulfonate superplasticiser) have been presented. The properties of pristine and modified single wall carbon nanotubes have been compared by different techniques: Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and atomic force microscopy. Raman analysis reveals the changes in vibrational spectra of single wall carbon nanotubes after modification by different surfactant molecules. FTIR analysis has shown the presence of sulfonate group which is strong evidence for nanotube modification. AFM analysis has shown separation of big single wall carbon nanotube bundles into thin bundles of them. Key words: single wall carbon nanotubes, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy

Documents

Uporedna analiza vodenih disperzija nanotuba modifikovanih ... · ispitivanje je pokazalo da je došlo do razdvajanja velikih bandlova nanotuba u manje. Klju čne re či: ugljeni