碳纳米管(CNTs)自1991年被发现以来,由于其特有的力学、电学和化学特性以及独特的准一维管状分子结构,在许多高科技领域中具有许多潜在应用价值,迅速成为化学、物理学、材料科学以及生物医药领域的的研究热点。然而,相对其它材料,由于碳纳米管的表面相对惰性,比表面积大,不仅不溶于常见溶剂,而且易团聚,这成为开展对其研究与应用的最大障碍,并且很多的研究表明CNTs的溶解性越好,其生物毒性越低。鉴于此,本研究利用精氨酸对碳纳米管进行表面改性和修饰处理,有效的改善了碳纳米管的分散性和溶解性。同时探索了碳纳米管的分散性的pH敏感性规律。主要研究内容如下:(1)将原始多壁碳纳米管(MWNTs)放置于精氨酸溶液中并在常温下超声1h,再通过高速离心方法取上层溶液,即得精氨酸修饰的碳纳米管悬浮液。采用拉曼光谱,紫外光谱对样品进行了结构表征,结果表明:通过超声法精氨酸对碳纳米管的修饰属于非共价修饰。(2)在四种不同pH值条件下观察了精氨酸修饰的碳纳米管的分散情况。通过原子力显微镜观察到了碳纳米管凝聚和分散状态,通过荧光光谱检测到了由于碳纳米管分散性所引发的淬灭现象。结果发现:精氨酸所修饰的碳纳米管在碱性条件下的分散性要优于酸性条件下并且pH值越大分散性越好。(3)采用两步法用精氨酸修饰了多壁碳纳米管。首先对原始碳纳米管进行轻度酸化使其两端打开侧面基本无损;然后将酸化后碳纳米管放置精氨酸溶液中一起超声,再通过纳米级过滤膜进行过滤得样品溶液,实现了精氨酸对碳纳米管的共价修饰和非共价修饰。(4)对精氨酸修饰的多壁碳纳米管的溶解性进行了研究。比较了纯精氨酸和样品溶液的紫外图谱,并对样品溶液蒸馏后所剩的物体进行了热重差热分析,结果表明:过滤后的样品溶液中一定含有碳纳米管,酸化后碳纳米管被精氨酸修饰后能溶于水中。同时对精氨酸修饰后的碳纳米管的溶解性的稳定性进行了研究,通过对样品不同时间的紫外图谱的对比,发现碳纳米管的溶解性很稳定。