Седиментационная стабильность и плотность ионных наножидкостей

Abstract

Наножидкости (ИНЖ) – стабильные дисперсии углеродных нанотрубок в ионных жидкостях – были получены диспергированием многостеночных углеродных нанотрубок (НТ) в тетрафторборате 1-бутил-3-метилимидазолия [C4mim]BF4 и гексафторфосфате 1-бутил-3-метилимидазолия [C4mim]PF6. После длительного центрbфугирования (с ускорением 7000 g) ИНЖ с низким содержанием НТ ионная жидкость частично отделялась, массовая доля НТ в осадке составляла 35,5 % для обеих ионных жидкостей. Эффективная плотность НТ в [C4mim]PF6 составила (2050 î 23) кг · м–3. Эффективная плотность НТ в толуоле и воде составила (2280î70) и (2170 î 100) кг · м–3 соответственно. Эффективная плотность НТ в толуоле близка к плотности гексагонального графита 2267 кг · м–3. Разность между эффективными плотностями в различных жидкостях, вероятно, обусловлена тем, что молекулярные растворители проникают внутрь НТ в отличие от ионных жидкостей. Были рассчитаны средний внутренний диаметр одной нанотрубки 2,4 · 10–8 м, средняя толщина стенки 1,3 · 10–8 м и среднее число слоев n = 36, приходящихся на одну стенку.