ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

VŨ MINH THÀNH

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO COMPOZIT CACBON-CACBON
CHỨA CỐT SỢI ỐNG NANO CACBON ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG

TRONG CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CAO

LUẬN ÁN TIẾN SĨ: NGÀNH HOÁ HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
TỰ NHIÊN ––––––––––––––––

Vũ Minh Thành

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO COMPOZIT CACBON-CACBON
CHỨA CỐT SỢI ỐNG NANO CACBON ĐỊNH HƢỚNG ỨNG DỤNG

TRONG CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CAO

Chuyên ngành: Hoá lí thuyết và hóa lí
Mã số: 62 44 01 19

LUẬN ÁN TIẾN SĨ: NGÀNH HOÁ HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:



LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả đƣợc nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bật kỳ
công trình nào khác.
Nghiên cứu sinh

Vũ Minh Thành

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................ i
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................... ii
MỤC LỤC............................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT............................................ vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH VẼ........................................................................................ viii

MỞ ĐẦU............................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................................... 3
1.1. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng vật liệu compozit cacbon-cacbon trên thế
giới và trong nƣớc.....................................................................................................3
1.2. Vật liệu compozit cacbon-cacbon.......................................................................6
1.2.1. Thành phần compozit cacbon-cacbon.....................................................7
1.2.1.1. Ống nano cacbon (Carbon nanotubes-CNT)....................................7
1.2.1.2. Sợi cacbon..................................................................................... 12
1.2.1.3. Vật liệu nền cacbon....................................................................... 17

2.4.8. Phƣơng pháp xác định tính chất cơ học của vật liệu............................. 50
2.4.9. Kiểm tra khả năng chịu sốc nhiệt và xói mòn của vật liệu....................51
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 52
3.1. Khảo sát và biến tính nguyên liệu đầu.............................................................. 52
3.1.1. Khảo sát và biến tính ống nano cacbon................................................. 52
3.1.2. Khảo sát tính chất của sợi cacbon......................................................... 60
3.1.3. Khảo sát tính chất của bột graphit......................................................... 66
3.1.4. Tổng hợp và khảo sát nhựa nền phenolformaldehit dạng novolac (PF) 68
3.2. Chế tạo compozit cacbon-cacbon..................................................................... 72
3.2.1. Nghiên cứu chế tạo compozit trên cơ sở bột graphit, vải cacbon, CNT bt
và nhựa PF...................................................................................................... 72
3.2.1.1. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng nhựa PF............................................. 72
3.2.1.2. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng CNTbt................................................ 75
3.2.1.3. Ảnh hƣởng của áp lực ép.............................................................. 77
3.2.1.4. Ảnh hƣởng của thời gian ép.......................................................... 78
iv


3.2.2. Nghiên cứu quá trình nhiệt phân compozit........................................... 79
3.2.2.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ................................................................ 80
3.2.2.2. Ảnh hƣởng của tốc độ nâng nhiệt.................................................. 83
3.2.2.3. Ảnh hƣởng của thời gian nhiệt phân............................................. 87
3.2.3. Nghiên cứu quá trình thấm cacbon từ pha hơi......................................91
3.2.3.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ CVI........................................................ 93
3.2.3.2. Ảnh hƣởng của thời gian CVI....................................................... 95
3.2.3.3. Ảnh hƣởng của lƣu lƣợng khí...................................................... 98
3.2.3.4. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng CNT................................................. 100
3.2.4. Ảnh hƣởng của quá trình xử lý nhiệt đến tính chất của CCC.............102
3.2.5. Tạo lớp phủ chống xói mòn cho compozit cacbon-cacbon.................110
3.2.6. Kết quả thử nghiệm thực tế.................................................................115

Ống nano cacbon biến tính

DTA F

Quá trình lắng đọng hoá học từ pha hơi

FESEM

Quá trình thấm cacbon từ pha hơi

IR

Phân tích nhiệt vi sai

MWCNT

Formaldehit

P PAN PF

Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trƣờng

SEM-EDX

Phổ hồng ngoại

SWCNT

Ống nano cacbon đa tƣờng


Bảng 1.4. Tính chất của một số vật liệu compozit cacbon-cacbon..........................25
Bảng 1.5. Tính chất của compozit cacbon-cacbon chế tạo bằng các phƣơng pháp tạo

pha nền khác nhau................................................................................................... 26
Bảng 1.6. Một số lớp phủ lắng đọng theo công nghệ CVD..................................... 34
Bảng 1.7. Một số tính chất và đặc tính của ZrC...................................................... 36
Bảng 3.1. Phối liệu các mẫu compozit có thành phần nhựa PF thay đổi.................72
Bảng 3.2. Tỷ trọng biểu kiến, độ xốp hở, độ xốp kín của các mẫu compozit..........72
Bảng 3.3. Phối liệu các mẫu compozit có thành phần CNTbt thay đổi....................75
Bảng 3.4. Tỷ trọng biểu kiến, độ xốp hở, độ xốp kín của các mẫu compozit..........76
Bảng 3.5. Chế độ nhiệt phân các mẫu compozit..................................................... 80
Bảng 3.6. Chế độ nhiệt phân các mẫu compozit..................................................... 83
Bảng 3.7. Chế độ nhiệt phân các mẫu compozit..................................................... 88
Bảng 3.8. Một số tính chất của các mẫu CCC2CNT trƣớc và sau khi XLN...........105
Bảng 3.9. Tính chất của CCC0 trƣớc và sau khi xử lý nhiệt 4 chu kỳ..................108
Bảng 3.10. Độ cứng tế vi của màng ZrC............................................................... 114

vii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ tổng hợp CNT bằng phƣơng pháp CVD trên đế xúc tác kim loại .. 7

Hình 1.2. Sơ đồ quá trình biến tính CNT bằng axit................................................ 10
Hình 1.3. Chế tạo CNT polyme nanocompozit theo phƣơng pháp trùng hợp In-situ .. 11

Hình 1.4. Chế tạo CNT polyme nanocompozit theo phƣơng pháp trộn hợp trong
dung môi................................................................................................................. 11
Hình 1.5. Sơ đồ quá trình cacbon hóa với những phƣơng án kéo căng sợi khác nhau . 12


Hình 2.1. Sơ đồ khối quá trình chế tạo mẫu vật liệu compozit cacbon-cacbon.......44
Hình 2.2. Sơ đồ công nghệ nhiệt phân.................................................................... 45
Hình 2.3. Sơ đồ công nghệ CVI.............................................................................. 46
Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ graphit hóa................................................................... 46
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ tổng hợp màng ZrC..................................................... 48
Hình 3.1. Ảnh SEM và TEM của CNT Nhật Bản và Việt Nam.............................. 52
Hình 3.2. Phổ Raman của CNT ban đầu (a - Nhật Bản, b - Việt Nam)...................53
Hình 3.3. Hình ảnh CNT ban đầu (a) và CNT sau biến tính (b)..............................55
Hình 3.4. Phổ hồng ngoại của mẫu CNT ban đầu (a) và CNT sau biến tính (b).....56
Hình 3.5. Phổ EDX của mẫu CNT ban đầu (a) và CNT sau biến tính (b)...............57
Hình 3.6. Giản đồ phân tích nhiệt trong môi trƣờng không khí của CNT ban đầu (a)
và CNT biến tính (b)............................................................................................... 57
Hình 3.7. Trạng thái của CNT trƣớc và sau biến tính với thời gian sa lắng khác
nhau......................................................................................................................... 59
Hình 3.8. Hình ảnh vải và sợi cacbon sử dụng để nghiên cứu chế tạo compozit
cacbon-cacbon......................................................................................................... 60
Hình 3.9. Giản đồ phân tích nhiệt lƣợng vi sai của mẫu sợi cacbon trong môi trƣờng

không khí................................................................................................................ 61
Hình 3.10. Ảnh FESEM bề mặt của sợi cacbon trƣớc xử lý (Cf), xử lý ở 300; 400;
o

500; 600 và 700 C trong môi trƣờng không khí..................................................... 62
Hình 3.11. Phổ phân tích thành phần hoá học bề mặt của sợi cacbon trƣớc xử lý
o

(Cf), xử lý ở 300; 400; 500; 600 và 700 C trong môi trƣờng không khí.................63
Hình 3.12. Ảnh FESEM bề mặt gẫy của compozit G-CF-CNT/P đƣợc chế tạo từ sợi
o


o

(b), 1000 (c) và 1200 C (d).................................................................................... 82
Hình 3.29. Giản đồ phân tích nhiệt compozit G-CF-CNT2/PF15 ở tốc độ nâng nhiệt 1 (1); 5 (2); 10 (3); 20 (4) oC/phút

...................................................................... 84
Hình 3.30. Tỷ trọng biểu kiến (a), độ xốp (b) của các mẫu sau phân hủy nhiệt ở các
tốc độ nâng nhiệt khác nhau.................................................................................... 85
Hình 3.31. Ảnh SEM bề mặt của compozit G-CF-CNT2/PF15 đƣợc nhiệt phân với
o

tốc độ nâng nhiệt độ 1 (a), 5 (b), 10 (c), 20 (d) C/phút..........................................86
Hình 3.32. Giản đồ phân tích nhiệt vi sai compozit G-CF-CNT/P với thời gian giữ
đẳng nhiệt 5 giờ....................................................................................................... 87
Hình 3.33. Tỷ trọng biểu kiến (a), độ xốp (b) của các mẫu sau phân hủy nhiệt ở các
thời gian phân hủy khác nhau.................................................................................. 88

x


Hình 3.34. Hình ảnh SEM của compozit G-CF-CNT/PF sau nhiệt phân 2 (a) và 5
(b) giờ...................................................................................................................... 89
Hình 3.35. Ảnh FESEM bề mặt vật liệu G-CF-CNT/PF sau nhiệt phân với độ
phóng đại 5.000 (a) và 50.000 (b) lần...................................................................... 90
Hình 3.36. Hình ảnh SEM của compozit G-CF/P trƣớc (a) và sau (b) nhiệt phân 91
Hình 3.37. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng CNT tới cấu trúc xốp tế vi của vật liệu.....92
Hình 3.38. Tỷ trọng biểu kiến (a) và độ xốp (b) của các mẫu CVI ở các nhiệt độ
khác nhau................................................................................................................ 93
Hình 3.39. Ảnh FESEM của các mẫu ở các nhiệt độ CVI khác nhau: 1000ºC (a),
1100ºC (b), 1200ºC (c)............................................................................................ 94

Hình 3.55. Ảnh SEM cấu trúc và thành phần hoá học của bề mặt CCC2CNT sau khi
tạo màng phủ ZrC................................................................................................. 113
Hình 3.56. Giản đồ nhiễu xạ tia-X của màng ZrC................................................ 114
Hình 3.57. Hình ảnh thử nghiệm khả năng chịu nhiệt, chịu sốc nhiệt của compozit . 116

Hình 3.58. Ảnh FESEM bề mặt của mẫu CCC0 (a) và CCC2CNT (b) đƣợc xử lý nhiệt

4 chu kỳ sau khi thử nghiệm................................................................................. 116
Hình 3.59. Ảnh SEM bề mặt của CCC2CNT xử lý nhiệt 4 chu kỳ phủ ZrC sau khi thử

nghiệm.................................................................................................................. 117
Hình 3.60. Phổ EDX của CCC2CNT phủ ZrC sau khi thử nghiệm ở 4 chu kỳ.......118
Hình 3.61. Đồ thị sự hao hụt khối lƣợng CCC2CNT phủ và không phủ ZrC sau thử
nghiệm.................................................................................................................. 119

xii


MỞ ĐẦU
Trong thời gian gần đây, sự phát triển vƣợt bậc của công nghệ nano cho phép
sản xuất vật liệu nano số lƣợng lớn và ứng dụng rộng hơn trong chế tạo các vật liệu
kết cấu [1-3]. Các vật liệu nano, đặc biệt là ống nano cacbon (CNT) đƣợc sử dụng
rất nhiều làm chất gia cƣờng trong chế tạo vật liệu nanocompozit [3, 5, 137]. Do
các tính chất cơ, lý điện đặc biệt và diện tích bề mặt lớn nên khi CNT phân tán vào
vật liệu nền sẽ tạo ra những tính chất ƣu việt của vật liệu nanocompozit [4, 5, 137].
Cùng với xu hƣớng đó thì rất nhiều loại vật liệu mới cũng đƣợc nghiên cứu, trong
đó vật liệu compozit cacbon-cacbon (CCC) giữ một vị trí then chốt trong cuộc cách
mạng về vật liệu mới và là một trong những lĩnh vực đang thu hút đƣợc nhiều nhà
khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao chất lƣợng compozit để
có thể ứng dụng chúng trong ngành kỹ thuật cao nhƣ: y tế, thể thao, xây dựng cho


quá trình chế tạo CCC.
-

Khảo sát các mối liên hệ của ống nano cacbon với quá trình nhiệt phân, quá

trình thấm cacbon từ pha hơi (CVI) và quá trình xử lý nhiệt (XLN) đến tính chất của
vật liệu CCC, từ đó xác lập đƣợc điều kiện công nghệ chế tạo CCC.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng và lựa chọn đƣợc điều kiện thích
hợp tạo
màng phủ ZrC chống oxi hoá cho CCC.
Nghiên cứu thử nghiệm một số tính chất đặc trƣng của vật liệu
CCC.
Những đóng góp mới của luận án:
Sử dụng phƣơng pháp phân tích nhiệt vi sai để khảo sát quá trình
nhiệt
phân của phôi CCC ban đầu, từ đó lựa chọn đƣợc điều kiện tối ƣu để chế tạo CCC.
Nghiên cứu xác định đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng của CNT tới quá
trình
nhiệt phân, quá trình thấm cacbon và quá trình xử lý nhiệt CCC.
Xác định các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình tạo màng và lựa chọn
đƣợc
điều kiện tạo màng phủ ZrC chống oxi hoá ở nhiệt độ cao cho CCC.
-

Đã chế tạo đƣợc CCC chứa CNT có tỷ trọng cao, có khả năng chịu sốc
o

nhiệt, chịu xói mòn, chống ôxi hoá ở nhiệt độ cao (>2500 C) mở ra đƣợc hƣớng
ứng dụng trong ngành kỹ thuật cao phục vụ đảm bảo an ninh, quốc phòng và kinh tế

Từ đó chế tạo ra chóp và mép biên cánh của tàu Buran với nhiệt độ làm việc đến
1650ºC. Hãng "Vout" của Mỹ đã chế tạo tàu vũ trụ vận tải "Shuttle" bằng vật liệu CCC.
Vật liệu này thỏa mãn đƣợc tất cả những yêu cầu kỹ thuật đặt ra, bền đến 1650ºC ở
mũi và mép biên của cánh máy bay, chịu tải khí động lực học và

3


sự thay đổi nhiệt độ lớn trên bề mặt các chi tiết khi làm việc và đảm bảo không bị
giảm độ bền của các chi tiết khi tàu bay vào vũ trụ [2, 139].
Loa phụt là một trong những chi tiết quan trọng nhất của động cơ tên lửa.
Trong vòng vài thập niên gần đây, nhờ những tiến bộ vƣợt bậc trong ngành vật liệu,
loa phụt của tên lửa đã có những thay đổi đáng kể về kích cỡ, cấu trúc, hình dáng và
vật liệu chế tạo. Vật liệu CCC đáp ứng đầy đủ những chỉ tiêu kỹ thuật tốt nhất cho
việc chế tạo loa phụt của tên lửa, đặc biệt là động cơ nhiên liệu rắn hỗn hợp. Ngoài
loa phụt, các chi tiết khác nhƣ thân vỏ, xi lanh, côn (nạp nhiên liệu) đều đƣợc chế
tạo từ vật liệu CCC [2].
Vật liệu CCC coi là vật liệu tốt nhất để làm chóp khí động của tên lửa.
Những chóp này đƣợc làm từ CCC có độ bền oxi hóa ở nhiệt độ cao và có độ bền
cơ tốt với các tải khí động lực học. Các thử nghiệm gần đây với tên lửa đạn đạo cho
thấy chóp khí động bằng vật liệu này giữ đƣợc hình dáng và bảo vệ đƣợc các thiết
bị ở nhiệt độ đến 2760ºC và vận tốc lớn hơn 5370 m/s [2, 79].
Trong thời gian gần đây, sự phát triển vƣợt bậc của công nghệ nano đã cho phép
sản xuất vật liệu nano số lƣợng lớn với giá thành chấp nhận đƣợc, cho phép ứng dụng
rộng hơn vật liệu nano trong chế tạo các vật liệu kết cấu. Các vật liệu nano, đặc biệt là
ống nano cacbon (CNT) đƣợc sử dụng rất nhiều làm chất gia cƣờng trong chế tạo vật
liệu nanocompozit [17]. Do hiệu ứng kích thƣớc lƣợng tử và diện tích bề mặt lớn nên
khi CNT phân tán vào vật liệu nền sẽ tạo ra những tính chất ƣu việt của vật liệu
nanocompozit. Đặc biệt, CNT bắt đầu đƣợc sử dụng để gia cƣờng cho vật liệu CCC
[36, 60, 94, 100, 112, 131, 135]. Tại Nhật Bản, các công ty nhƣ Toray, Misubishi,

nghiên cứu trên thế giới quan tâm để nâng cao chất lƣợng compozit ứng dụng trong
ngành kỹ thuật cao.
Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit chứa ống
nano cacbon đã đƣợc nghiên cứu rất nhiều. Nhƣng nghiên cứu chế tạo vật liệu CCC
vẫn còn nhiều hạn chế, do yêu cầu cao về thiết bị và công nghệ chế tạo của loại vật
liệu này. Hiện có rất ít công trình nghiên cứu chế tạo vật liệu CCC. Năm 2005, Viện
Hóa học - Vật liệu đã thực hiện đề tài "Nghiên cứu chế luyện vật liệu CCC dùng để
chế tạo Tuy-e tên lửa Igla". Đề tài đã thu đƣợc kết quả bƣớc đầu, tuy nhiên do điều
kiện thời gian, kinh phí nghiên cứu nên đề tài đã chƣa triển khai nghiên cứu đƣợc
các yếu tố ảnh hƣởng tới tính chất của vật liệu nhƣ: xử lý bề mặt sợi cacbon, tính
chất nhiệt của nhựa nền, gia cƣờng bằng ống nano cacbon... Năm 2012 luận văn
thạc sỹ "Nghiên cứu chế tạo vật liệu compozit cacbon-cacbon" của Đại học Bách

5


khoa Hà Nội đã tiến hành nghiên cứu chế tạo CCC trên cơ sở sợi cacbon và nhựa
hắc ín. Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian xử lý sợi
o

cacbon trong môi trƣờng CO2 ở nhiệt độ 870 C và ảnh hƣởng của pha nền hắc ín
đến tính chất vật liệu CCC. Ngoài ra, còn một số nghiên cứu liên quan tới CCC
nhƣng chỉ dừng lại ở mức độ thử nghiệm vật liệu này do nƣớc ngoài chế tạo. Nói
chung, tất cả những nghiên cứu ở trong nƣớc công bố cho đến nay đều chƣa sử
dụng vật liệu ống nano cacbon để gia cƣờng cho CCC. Để nâng cao tính chất của hệ
vật liệu này cần nghiên cứu sâu thêm về ảnh hƣởng của quá trình xử lý bề mặt sợi
cacbon, gia cƣờng ống nano cacbon, bột graphit... tới tính chất của vật liệu CCC
[20, 45, 62, 75, 99, 107, 108, 111].
1.2. Vật liệu compozit cacbon-cacbon
Vật liệu CCC là vật liệu tổ hợp có nền là cacbon và cốt là sợi cacbon hoặc

liệu này.
1.2.1. Thành phần compozit cacbon-cacbon
1.2.1.1. Ống nano cacbon (Carbon nanotubes-CNT)
a)

Phương pháp tổng hợp CNT
Hiện nay, CNT đƣợc chế tạo chủ yếu theo 3 phƣơng pháp chính: phƣơng

pháp hồ quang điện (arc discharge), phƣơng pháp bốc bay laze (laser ablation) và
phƣơng pháp lắng đọng hoá học từ pha hơi (CVD - chemical vapor deposition).
Phương pháp hồ quang điện. Ngƣời ta tạo ra hơi cacbon bằng hồ quang điện
giữa 2 điện cực graphit trong môi trƣờng khí heli hoặc argon. Hơi cacbon lắng đọng
trên điện cực catot sẽ hình thành CNT [7, 17, 117, 122].
Phương pháp bốc bay laze. Sử dụng chùm tia laze bắn vào bia graphit đặt
o

trong lò ở 1200 C để tạo ra cacbon ở trạng thái hơi. Luồng khí argon với áp lực lớn
thổi hơi cacbon từ vùng có nhiệt độ cao về điện cực lắng đọng làm bằng đồng. Nếu
dùng bia graphit tinh khiết ta sẽ thu đƣợc MWCNT, nếu sử dụng bia graphit chứa
1,2% hỗn hợp Ni/Co với khối lƣợng bằng nhau sẽ thu đƣợc SWCNT [92].
Phương pháp lắng đọng từ pha hơi (CVD). Tiến hành phân huỷ các khí nhƣ:
C2H2, C5H12, CH4… trên các hạt xúc tác khác nhau nhƣ Fe, Co, Ni… ở nhiệt độ
o

500÷1200 C để tạo thành CNT. Sơ đồ quá trình tổng hợp CNT đƣợc trình bày tại
hình 1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ tổng hợp CNT bằng phương pháp CVD trên đế xúc tác kim loại [5]
7


MWCNT
Thép
Epoxy
Gỗ



b)

Biến tính bề mặt CNT
Do CNT nhỏ, nhẹ và có độ bền cao nên nó có tiềm năng lớn để sử dụng làm

chất gia cƣờng cho vật liệu compozit. Trƣớc đây, compozit làm từ sợi và bột
cacbon đã nổi tiếng là nhẹ và bền, ít bị tác động của hóa học, đồng thời dễ đồng hóa
với cơ thể sống. Nếu có thể thay thế sợi cacbon bằng CNT thì nanocompozit tạo
thành sẽ có nhiều ƣu điểm hơn nữa. Tuy nhiên, để ứng dụng CNT vào lĩnh vực này
còn gặp nhiều khó khăn do CNT có bề mặt ngoài phẳng, nhẵn nên khó bám dính với
polyme. Ngoài ra, CNT có kích thƣớc quá nhỏ nên dễ bị kết tụ, khó phân tán đều
trong nền polyme [1, 13]. Do đó, để ứng dụng CNT làm chất gia cƣờng cho vật liệu
compozit, cần phải biến tính và phân tán chúng trong dung môi và hóa chất.
Hòa tan CNT trong dung môi và chất hoạt động bề mặt
Khắc phục bề mặt trơ, liên kết kém, ngƣời ta thêm vào các chất hoạt động bề
mặt để làm tăng khả năng phân tán của CNT trong dung môi hữu cơ. Chất hoạt
động bề mặt có tác dụng nhƣ một tác nhân ghép nối làm giảm năng lƣợng liên kết
bề mặt, kéo dãn CNT ra, làm cho CNT không bị kết tụ. Khi đó thì CNT dễ dàng
phân tán vào trong dung môi hơn. Một số chất hoạt động bề mặt hay dùng nhƣ:
dodexylbenzen sunfonic axit (DBSA), polyelectrolyt.
Biến tính CNT bằng cách gắn trực tiếp các nhóm chức lên thành ống
Một phƣơng pháp khác để biến tính CNT là gắn trực tiếp các nhóm chức lên
thành ống bằng phản ứng hóa học. Trƣớc đây, hiệu suất của quá trình này tƣơng đối