CN110615427B - 一种高柔性自交联碳纳米管薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高柔性自交联碳纳米管薄膜的制备方法，纳米材料领域。技术方案为：(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；(2)将羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；(4)抽滤，得到碳纳米管薄膜；(5)升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；得到的薄膜应力和应变分别可达59.22MPa和12.15％，与纯碳纳米管薄膜相比，应力和应变分别提高了3.32倍和14.82倍。本发明提供的方法提高了碳纳米管薄膜的力学性能。

Description

一种高柔性自交联碳纳米管薄膜的制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料领域，具体说涉及到一种以功能化碳纳米管(羟基、羧基和氨基等)为原料，利用真空抽滤碳纳米管均匀溶液的便捷方法制备高柔韧性和高力学强度的自交联的碳纳米管薄膜。
背景技术
碳纳米管凭借其优异的力学、电学和热学性能，使其在诸多领域有潜在的应用。但是碳纳米管的卓越性能仅是对于单根纳米管而言的，如欲将碳纳米管进行大规模地应用，势必需将微观的碳纳米管制备成宏观尺度的材料方能发挥出碳纳米管的应用价值。碳纳米管薄膜作为碳纳米管的宏观材料以其优异的功能属性在散热、电磁干扰屏蔽、雷击保护、传感器及电驱动等研究和应用领域引起了广泛的关注。目前制备碳纳米管薄膜的方法有真空抽滤法、纳米管阵列顺压法和外加磁场真空抽滤法等，然而不同的方法制备出纳米管薄膜的力学性能变化范围同样很大。目前最常用的制备碳纳米管薄膜的方法是真空抽滤法，该方法被认为是简便和有望大规模生产的方法。比如Zhang等人利用真空抽滤法制备了碳纳米管薄膜[CARBON,94,2015,101–113]，然而采用该方法得到的碳纳米管薄膜实际上力学性能较差。而在实际应用中，通常需要大尺寸和力学性能较好的碳纳米管薄膜。
发明内容
为解决常见制备碳纳米管薄膜的方法中存在的工艺复杂、产品柔韧性差(力学性能差)等问题，本发明提供了一种高柔性自交联碳纳米管薄膜的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；(2)将羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；(4)通过尼龙滤膜进行抽滤，得到碳纳米管薄膜；(5)将碳纳米管薄膜置于水中，升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；上述步骤，按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序进行或按照(2)、(1)、(3)、(4)的顺序进行。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或曲拉通中的一种或二种或三种。
步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为去离子水、N-N二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或二种或三种。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂在溶剂中的浓度为50～1000mg/L。
步骤(1)或步骤(2)所述羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管与表面活性剂的质量之比为1:(1-15)。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A和体系B还需分别经超声分散10-12小时，使碳纳米管分散均匀。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A中羧基化碳纳米管浓度与体系B中羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管的质量体积浓度(mg/L)相同。
步骤(3)所述体系A与体系B的混合体积比为1:(0.5-1.5)；分散方法为超声分散，分散时间为4-5小时。
步骤(4)所述尼龙滤膜为直径0.45um的圆形滤膜。
步骤(5)所述反应温度为40-240℃，反应时间为1-24小时。
步骤(5)所述干燥，温度为90℃，干燥时间为10小时。
技术效果：
本发明制得的自交联碳纳米管薄膜的力学性能对比如图2所示，对照组的羧基、氨基和羟基功能化的碳纳米管薄膜的力学性能均优于纯碳纳米管薄膜，而无论是酯化反应的自交联碳纳米管薄膜还是酰化自交联碳纳米管薄膜的力学性能也均高于对照组的碳纳米管薄膜。其中，在水体系中制备的酰化自交联的碳纳米管薄膜综合力学性能最好，应力和应变分别为59.22MPa和12.15％，与纯碳纳米管薄膜相比，应力和应变分别提高了3.32倍和14.82倍。综上所述，本发明提供的方法提高了碳纳米管薄膜的力学性能，所以，自交联的碳纳米管薄膜的制备方法是提高碳纳米管薄膜力学性能的一种有效手段，而在水体系中，进行酰化自交联反应对提高碳纳米管薄膜的力学性能最为有益。
附图及附图的简单说明
图1为不同种类的自交联碳纳米管薄膜的数码照片；图1.a)为羟基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在去离子水溶液体系中制备的酯化自交联碳纳米管薄膜。图1.b)为羟基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在N-N二甲基甲酰胺溶液体系中制备的酯化自交联碳纳米管薄膜。图1.c)为氨基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在去离子水溶液体系中制备的酰化自交联碳纳米管薄膜。图1.d)为氨基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在N-N二甲基甲酰胺溶液体系中制备的酰化自交联碳纳米管薄膜。
图2为不同种类的自交联碳纳米管薄膜的微观形貌的对比，其中纯碳纳米管薄膜、羧基化碳纳米管薄膜、羟基化碳纳米管薄膜、氨基化碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜、N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜分别由a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)代表。
图3为不同种类的自交联碳纳米管薄膜力学性能的对比，其中纯碳纳米管薄膜、羧基化碳纳米管薄膜、羟基化碳纳米管薄膜、氨基化碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜、N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜分别由A、B、C、D、E、F、G和H代表。
图4为不同种类的自交联碳纳米管薄膜电学性能的对比，其中纯碳纳米管薄膜、羧基化碳纳米管薄膜、羟基化碳纳米管薄膜、氨基化碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜、N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜分别由A、B、C、D、E、F、G和H薄膜代表。
具体实施方式
本发明所选用的十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和曲拉通等分散剂均为市售分析纯试剂，溶剂为去离子水、N-N二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮等；所用到的玻璃仪器、水浴锅和搅拌器等均是实验室常用的仪器和设备。
实施例1水体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；(2)将羟基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；(4)通过尼龙滤膜进行抽滤，得到碳纳米管薄膜；(5)将碳纳米管薄膜置于水中，升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；上述步骤，按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序进行或按照(2)、(1)、(3)、(4)的顺序进行。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为去离子水。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂在溶剂中的浓度为50mg/L。
步骤(1)或步骤(2)所述羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管与表面活性剂的质量之比为1:1。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A和体系B还需分别经超声分散10小时，使碳纳米管分散均匀。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A中羧基化碳纳米管浓度与体系B中羟基化碳纳米管的质量体积浓度(mg/L)相同。
步骤(3)所述体系A与体系B的混合体积比为1:0.5；分散方法为超声分散，分散时间为4小时。
步骤(4)所述尼龙滤膜为直径0.45um的圆形滤膜。
步骤(5)所述反应温度为40℃，反应时间为1小时。
步骤(5)所述干燥，温度为90℃，干燥时间为10小时。
实施例2水体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；(2)将羟基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；(4)通过尼龙滤膜进行抽滤，得到碳纳米管薄膜；(5)将碳纳米管薄膜置于水中，升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；上述步骤，按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序进行或按照(2)、(1)、(3)、(4)的顺序进行。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为去离子水。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂在溶剂中的浓度为1000mg/L。
步骤(1)或步骤(2)所述羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管与表面活性剂的质量之比为1:15。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A和体系B还需分别经超声分散12小时，使碳纳米管分散均匀。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A中羧基化碳纳米管浓度与体系B中羟基化碳纳米管的质量体积浓度(mg/L)相同。
步骤(3)所述体系A与体系B的混合体积比为1:1.5；分散方法为超声分散，分散时间为5小时。
步骤(4)所述尼龙滤膜为直径0.45um的圆形滤膜。
步骤(5)所述反应温度为240℃，反应时间为24小时。
步骤(5)所述干燥，温度为90℃，干燥时间为10小时。
实施例3水体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；(2)将羟基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；(4)通过尼龙滤膜进行抽滤，得到碳纳米管薄膜；(5)将碳纳米管薄膜置于水中，升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；上述步骤，按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序进行或按照(2)、(1)、(3)、(4)的顺序进行。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂为曲拉通。
步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为去离子水。
步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂在溶剂中的浓度为500mg/L。
步骤(1)或步骤(2)所述羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管与表面活性剂的质量之比为1:8。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A和体系B还需分别经超声分散11小时，使碳纳米管分散均匀。
步骤(1)或步骤(2)所述体系A中羧基化碳纳米管浓度与体系B中羟基化碳纳米管的质量体积浓度(mg/L)相同。
步骤(3)所述体系A与体系B的混合体积比为1:1.0；分散方法为超声分散，分散时间为4.5小时。
步骤(4)所述尼龙滤膜为直径0.45um的圆形滤膜。
步骤(5)所述反应温度为170℃，反应时间为12小时。
步骤(5)所述干燥，温度为90℃，，干燥时间为10小时。
实施例4N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
与实施例1的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
实施例5N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
与实施例2的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
实施例6N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜
与实施例3的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
实施例7水体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例1的区别在于：将实施例1中全部的羟基化碳纳米管替换为氨基化碳纳米管。
实施例8水体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例2的区别在于：将实施例1中全部的羟基化碳纳米管替换为氨基化碳纳米管。
实施例9水体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例3的区别在于：将实施例1中全部的羟基化碳纳米管替换为氨基化碳纳米管。
实施例10N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例7的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
实施例11N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例8的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
实施例12N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜
与实施例9的区别在于：步骤步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺(DMF)。
对比例
纯碳纳米管薄膜、羧基化碳纳米管薄膜、羟基化碳纳米管薄膜、氨基化碳纳米管薄膜制备过程
纯碳纳米管薄膜制备：
先将1g的曲拉通加入到1L蒸馏水中，机械搅拌1小时使其完全溶解，得到分散剂水溶液，将0.2g的纯单壁碳纳米管加入到分散剂水溶液中，机械搅拌2小时后，再经历超声分散2h后，形成分散均匀稳定的碳纳米管分散液,通过真空吸滤装置利用尼龙滤膜进行真空吸滤，在滤膜上形成碳纳米管膜,之后用乙醇和蒸馏水分别滤洗3次，再将吸滤后的碳纳米管膜及滤膜一同放入鼓风烘箱内，在95℃下加热3小时，待温度降至室温后取出，直接剥离尼龙滤膜得到碳纳米纸。
羧基化碳纳米管薄膜制备：
先将1g的曲拉通加入到1L蒸馏水中，机械搅拌1小时使其完全溶解，得到分散剂水溶液，将0.2g的羧基化单壁碳纳米管加入到分散剂水溶液中，机械搅拌2小时后，再经历超声分散2h后，形成分散均匀稳定的碳纳米管分散液,通过真空吸滤装置利用尼龙滤膜进行真空吸滤，在滤膜上形成碳纳米管膜,之后用乙醇和蒸馏水分别滤洗3次，再将吸滤后的碳纳米管膜及滤膜一同放入鼓风烘箱内，在95℃下加热3小时，待温度降至室温后取出，直接剥离尼龙滤膜得到羧基化碳纳米纸。
与上述纯碳纳米管薄膜制备的区别在于：碳纳米管为羧基化碳纳米管。
羟基化碳纳米管薄膜制备：
先将1g的曲拉通加入到1L蒸馏水中，机械搅拌1小时使其完全溶解，得到分散剂水溶液，将0.2g的羟基化单壁碳纳米管加入到分散剂水溶液中，机械搅拌2小时后，再经历超声分散2h后，形成分散均匀稳定的碳纳米管分散液,通过真空吸滤装置利用尼龙滤膜进行真空吸滤，在滤膜上形成碳纳米管膜,之后用乙醇和蒸馏水分别滤洗3次，再将吸滤后的碳纳米管膜及滤膜一同放入鼓风烘箱内，在95℃下加热3小时，待温度降至室温后取出，直接剥离尼龙滤膜得到羟基化碳纳米纸。
与上述纯碳纳米管薄膜制备的区别在于：碳纳米管为羧基化碳纳米管。
氨基化碳纳米管薄膜制备：
先将1g的曲拉通加入到1L蒸馏水中，机械搅拌1小时使其完全溶解，得到分散剂水溶液，将0.2g的氨基化单壁碳纳米管加入到分散剂水溶液中，机械搅拌2小时后，再经历超声分散2h后，形成分散均匀稳定的碳纳米管分散液,通过真空吸滤装置利用尼龙滤膜进行真空吸滤，在滤膜上形成碳纳米管膜,之后用乙醇和蒸馏水分别滤洗3次，再将吸滤后的碳纳米管膜及滤膜一同放入鼓风烘箱内，在95℃下加热3小时，待温度降至室温后取出，直接剥离尼龙滤膜得到氨基化碳纳米纸。
与上述纯碳纳米管薄膜制备的区别在于：碳纳米管为氨基化碳纳米管。
表征：
水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜采用实施例2制备的产品，N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜采用实施例5制备的产品，水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜采用实施例8制备的产品，N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜采用实施例11制备的产品，对以上产品和对比例的产品进行性能表征。
本发明利用制成的碳纳米管薄膜中的羧基化的碳纳米管与羟基化或氨基化的碳纳米管发生自交联酰化和酯化反应形成自交联的高柔性碳纳米管薄膜，典型的高柔性的自交联碳纳米管薄膜数码照片如图1所示。图1.a为羟基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在去离子水溶液体系中制备的酯化自交联碳纳米管薄膜。图1.b为羟基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在N-N二甲基甲酰胺溶液体系中制备的酯化自交联碳纳米管薄膜。图1.c为氨基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在去离子水溶液体系中制备的酰化自交联碳纳米管薄膜。图1.d为氨基化碳纳米管与羧基化碳纳米管在N-N二甲基甲酰胺溶液体系中制备的酰化自交联碳纳米管薄膜。从图中可以看出，四种碳纳米管薄膜表面平整光滑，且具有明显金属光泽，这是由于碳纳米管具有一定的金属性。
图2为不同种类的自交联碳纳米管薄膜的微观形貌的对比，其中纯碳纳米管薄膜、羧基化碳纳米管薄膜、羟基化碳纳米管薄膜、氨基化碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜、水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜、N-N二甲基甲酰胺(DMF)体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜分别由a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)、h)代表。从图中可以看出，碳纳米管薄膜是由碳纳米管束自由分布搭接而成的，且碳纳米管薄膜属于多孔性结构，这使得无序的碳纳米管薄膜具有各向同性。然而对比图2a)-h)可知水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜的紧密程度较高，而且表面孔径较小。这是由于化学键在碳纳米管间相互作用强度较高导致的，由此还可以推断出在水体系中制备的碳纳米管薄膜中化学键形成数量较多。从而导致水体系中制备的羧基与羟基酯化自交联碳纳米管薄膜和水体系中制备的羧基与氨基酰化自交联碳纳米管薄膜的力学性能较好。
本发明制得的自交联碳纳米管薄膜的力学性能对比如图3所示，对照组的羧基、氨基和羟基功能化的碳纳米管薄膜的力学性能均优于纯碳纳米管薄膜，而无论是酯化反应的自交联碳纳米管薄膜还是酰化自交联碳纳米管薄膜的力学性能也均高于对照组的碳纳米管薄膜。其中，在水体系中制备的酰化自交联的碳纳米管薄膜综合力学性能最好，应力和应变分别为59.22MPa和12.15％，与纯碳纳米管薄膜相比，应力和应变分别提高了3.32倍和14.82倍。综上所述，本发明提供的方法提高了碳纳米管薄膜的力学性能，所以，自交联的碳纳米管薄膜的制备方法是提高碳纳米管薄膜力学性能的一种有效手段，而在水体系中，进行酰化自交联反应对提高碳纳米管薄膜的力学性能最为有益。
本发明制备的自交联碳纳米管薄膜的电学性能对比如表1所示。不同种类的对照组的碳纳米管薄膜和自交联的碳纳米管薄膜的切片电阻率的测量采用四点探针的方法测量，而不同种类的对照组的碳纳米管薄膜和自交联的碳纳米管薄膜的切片电阻率，如表1所示。对照组中，碳纳米管薄膜的电阻率排列顺序为纯碳纳米管薄膜＞羧基化碳纳米管薄膜＞氨基化碳纳米管薄膜＞羟基化碳纳米管薄膜，而自交联的碳纳米管薄膜的平均切片电阻率在组成其的两种碳纳米管制成的薄膜的切片电阻率总和的平均值上下浮动，与对照组中，单一组分的功能化碳纳米管薄膜的切片电阻率相差不大，而在DMF体系中制备的自交联的碳纳米管薄膜的切片电阻率均高于水体系中制备的自交联的碳纳米管薄膜，且酯化自交联的碳纳米管薄膜的切片电阻率低于酰化自交联的碳纳米管薄膜，自交联碳纳米管薄膜的切片电阻率的排列顺序为酰化自交联碳纳米管薄膜(DMF体系)＞酯化自交联碳纳米管薄膜(DMF体系)＞酰化自交联碳纳米管薄膜(水体系)＞酯化自交联碳纳米管薄膜(水体系)。

Claims (10)

1.一种高柔性自交联碳纳米管薄膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将羧基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系A；
(2)将羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管加入溶有表面活性剂的溶剂中，得到体系B；
(3)将体系A与体系B混合，分散均匀；
(4)通过尼龙滤膜进行抽滤，得到碳纳米管薄膜；
(5)将碳纳米管薄膜置于水中，升温发生自交联反应，反应结束后干燥得到高柔性自交联碳纳米管薄膜；
上述步骤，按(1)、(2)、(3)、(4)的顺序进行或按照(2)、(1)、(3)、(4)的顺序进行。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或曲拉通中的一种或二种或三种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述溶剂为去离子水、N-N二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或二种或三种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述表面活性剂在溶剂中的浓度为50～1000mg/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管与表面活性剂的质量之比为1:(1-15)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述体系A和体系B还分别经超声分散10-12小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)或步骤(2)所述体系A中羧基化碳纳米管浓度与体系B中羟基化碳纳米管或氨基化碳纳米管浓度相同，均为质量体积浓度，单位均为mg/L。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述体系A与体系B的混合体积比为1:(0.5-1.5)；分散方法为超声分散，分散时间为4-5小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述反应温度为40-240℃，反应时间为1-24小时。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述干燥，温度为90℃，干燥时间为10小时。
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