低溫等離子改性接枝是一種處理時(shí)間短、不產(chǎn)生化學(xué)污染、不破壞材料的整體體積結構、僅僅改變材料表面性能的處理技術(shù)。近年來(lái)，等離子體所“低溫等離子體應用研究室”陳長(cháng)倫、邵大冬、胡君、王祥科等所在的課題組利用低溫等離子體技術(shù)對碳納米管進(jìn)行表面修飾改性組裝，克服了碳納米管的難溶性帶來(lái)的制約等問(wèn)題，大為提高了其實(shí)際應用程度。

　　該課題組在用低溫等離子體技術(shù)對碳納米管進(jìn)行改性組裝后，將其應用于環(huán)境污染物檢測和治理研究方面，取得了一系列成果。

　　一是分別利用Ar/H₂O，Ar/NH₃，Ar/O₂微波等離子體對碳納米管進(jìn)行表面處理，使其表面引入含氧、含氨基等功能基團，提高了碳納米管的親水性和分散性，使其可制備納米溶液。這些經(jīng)過(guò)處理的（表面修飾的）功能化材料對改善碳納米管在生物、環(huán)境污染物吸附等方面，具有很好的應用前景。部分研究結果發(fā)表在Applied Physics Letter (2010, 96, 131504); Carbon (2010, 48, 939-948); The Journal of Physical Chemistry C (2009, 113, 7659-7665); Diamond & Related Materials (in press)；并受邀請在國際會(huì )議上做2次口頭報告。

　　二是利用N2射頻等離子體對碳納米管表面進(jìn)行活化處理，然后接枝上有機單體和天然高分子材料，制備碳納米管/有機物復合材料。等離子體制備的復合材料表面具有各種功能基團，這些功能基團對持久性有機污染物（POPs）、有毒有害的重金屬離子、放射性核素具有強的吸附、絡(luò )合能力，因而提高了復合材料對污染物的吸附能力。部分研究結果發(fā)表在The Journal of Physical Chemistry B (2009, 113, 860-864); Chemosphere (2010, 79, 679-685); Plasma Processes and Polymers （in press,并被選為封面）。

　　三是碳納米管由于尺度小，使其在吸附處理有機/無(wú)機污染物后，在回收和循環(huán)利用納米材料方面具有很大的難度。采用傳統的離心法需要高的轉速，過(guò)濾法易導致過(guò)濾膜堵塞，如果吸附污染物的碳納米管進(jìn)入環(huán)境，會(huì )產(chǎn)生二次污染。針對上述問(wèn)題，該課題組采用溶膠—凝膠法，首先在碳納米管上組裝上鐵氧化物，然后利用N2射頻等離子體對碳納米管/鐵氧化物表面進(jìn)行活化處理，接枝上有機單體和天然大分子材料，制備出磁性多重復合納米材料，該磁性復合納米材料不僅具有高的吸附性能，且磁分離技術(shù)可以簡(jiǎn)單方便地把磁性復合納米材料從溶液中分離出來(lái)，解決了固液分離的難題，同時(shí)可以大量的應用到實(shí)際工作中。部分相關(guān)研究成果發(fā)表在Environmental Science and Technology (2009,43,2362-2367)；Journal of Hazard Material (2009,164, 923-928); Journal of Physical Chemistry B (jp-2009-11424k)。

　　該工作得到了國家自然科學(xué)基金，科技部973重大研究計劃“面向持久性有毒污染物痕量檢測與治理的納米材料應用基礎”，中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院重大項目，合肥研究院人才項目和火花項目，中科院新型薄膜太陽(yáng)能電池重點(diǎn)實(shí)驗室基金等經(jīng)費的支持。