专利名称：直接球磨使多壁纳米碳管端部开口的方法 纳米碳管由于其优良的电学、力学和热学性能，在储氢、场发射、吸波、电极材料等很多领域都具有很好的应用前景。对纳米碳管进行改性，在碳管的两端连上有机基团，然后与其他材料如高分子聚合物和其他大分子进行复合，充分利用纳米碳管的特殊性能，是当前纳米碳管改性研究的一个热点。但纳米碳管由于其电弧放电法，激光蒸发法和化学气相沉积法特殊的生长方式，其管端并不具有用于连接有机基团的开口。
本发明旨在提供使用球磨的方法使普通多壁纳米碳管的一端或两端开口，为多壁纳米碳管的进一步改性，连上有机基团提供方便。本发明的直接球磨使多壁纳米碳管端部开口的方法，是以外径20mm的钢球为大磨球，10mm的钢球为小磨球，按大磨球数目∶小磨球数目∶纳米碳管质量(克)＝1～4∶10～26∶0.5～2.5的比例，将大磨球、小磨球、纳米碳管放入球磨罐，抽真空两次，每次抽完真空往球磨罐里通入保护气体，然后进行球磨，球磨的转速为100～400转/分，球磨时间为4～90小时。一般需长时间球磨时，在球磨过程中，每隔2～3个小时停1小时。本发明，最佳的配比是大磨球数目∶小磨球数目∶纳米碳管质量(克)＝2～4∶15～24∶0.8～1.5。优选的球磨转速为200～300转/分，球磨时间为8～30小时。上述的保护气体是氮气或氩气、氦气惰性气体。本发明使用球磨对多壁纳米碳管进行改性，操作简单，重复性好，球磨的多壁纳米碳管绝大部分开口，XRD的数据表明，碳管的结构没有受到破坏。
图1是磨完前后纳米碳管的XRD实验结果；图2是球磨后纳米碳管的透射电子显微(TEM)照片。

实施例以化学气相沉积法制备的直径为10nm～25nm，纯度在80％以上的普通多壁纳米碳管为例。
实施例1按比例取大磨球4个，小磨球20个，纳米碳管1.0克，放入球磨罐里，抽真空一次10分钟，然后往球磨罐里冲入氦气，再抽真空一次5分钟，再往球磨罐里冲入氦气，即可进行球磨。球磨速率为250转/分，球磨时间为8小时，在球磨过程中，每隔2小时停1小时，再重新启动。样品取出用透射电镜观察，发现有大量的纳米碳管开口，主要是一端开口。XRD衍射实验表明，纳米碳管的结构没有遭到破坏。图1是磨完前后纳米碳管的XRD实验结果。
实施例2按比例取大磨球4个，小磨球24个，纳米碳管2.0克，放入球磨罐里，抽真空一次10分钟，然后往球磨罐里冲入氦气，再抽真空一次5分钟，再往球磨罐里冲入氦气，即可进行球磨。球磨速率为250转/分，球磨时间为20小时，球磨过程中，每隔3小时停1小时。样品取出用透射电镜观察，发现有大量的纳米碳管开口(主要是两端开口)。XRD衍射实验表明，纳米碳管的结构没有遭到破坏。图2显示了球磨后纳米碳管的透射电子显微分析(TEM)照片。
实验表明，通常球磨时间在18小时以上时，纳米碳管主要以两端开口居多。


本发明公开的直接球磨使多壁纳米碳管端部开口的方法，是以外径20mm的钢球为大磨球，10mm的钢球为小磨球，按大磨球数目∶小磨球数目∶纳米碳管质量(克)＝1～4∶10～26∶0.5～2.5的比例，将大磨球、小磨球、纳米碳管放入球磨罐，抽真空两次，每次抽完真空往球磨罐里通入保护气体，然后进行球磨，球磨的转速为100～400转/分，球磨时间为4～90小时。本发明使用球磨对多壁纳米碳管进行改性，操作简单，重复性好，球磨的多壁纳米碳管绝大部分开口，XRD的数据表明，碳管的结构没有受到破坏。