Функционализация боковой поверхности одностенных углеродных нанотрубок карбоксильными группами

Реакция одностенных углеродных нанотрубок (SWNT) с ацилпероксидами янтарной или глутаровой кислоты в о-дихлорбензоле при температуре 80–90 °C приводит к присоединению к боковой поверхности SWNT соответственно 2-карбоксиэтильных или 3-карбоксипропильных групп. Полученные функционализированные кислотными группами SWNT превращали в хлорангидриды кислот путем дериватизации с SOCl₂, а затем — в амиды с концевыми диаминами, такими как этилендиамин, 4,4′-метиленбис(циклогексиламин) и диэтилтолуолдиамин. Функционализированные кислотными группами SWNT и амидные производные характеризовали с использованием комплекса методов анализа материалов, включая спектроскопию нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасной области с преобразованием Фурье (ATR-FTIR), рамановскую и твердотельную спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ¹³C, просвечивающую электронную микроскопию (TEM) и термогравиметрию–масс-спектрометрию (TG-MS). На основании данных TG-MS степень функционализации боковой поверхности SWNT кислотными группами оценили как одну группу на 24 атома углерода. По сравнению с исходными SWNT функционализированные кислотными группами SWNT обладали повышенной растворимостью в полярных растворителях, например в спиртах и воде, что обеспечивает возможность их переработки для включения в полимерные композиционные материалы, а также использования в различных биомедицинских приложениях.