1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.碳纳米管的表面改性

碳纳米管（cnts）是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝纳米管，因其优异的力学性能和电性 能，可用于增强高分子材料，并有较好的导电性能。然而碳纳米管表面缺陷少，又有较大的比表面积和长径比，极易发生团聚，致使碳纳米管难以很好地分散，降低 了其增强效果。有鉴于此，哈尔滨工业大学理学院应用化学系研究了混酸氧化法，对多壁碳纳米管（mwnts）进行表面改性，引入活性基团（-cooh），并 将该法与超声波分散法相结合，实现了mwnts在环氧树脂体系中更好的分散。

碳纳米管的表面改性是一种混合组件和纳米器件很有前途的途径。虽然在很多领域已经取得了成功，但是许多可用的方法有广泛的实际应用中的局限性；具体实例包括激烈的反应条件和碳纳米管侧壁破裂（氧化酸处理），复杂的仪器和多步程序的使用（在有机溶剂中共价接枝），膜厚的局限性（蛋白质与脱氧核糖酸沉积），反应性（惰性聚合物接枝）和活性（半导体）。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

在聚合物涂层材料的使用过程中，由于涂层划痕损伤带来的腐蚀现象一直是工业上很重要的问题。如果不能及时修复涂层上产生的划痕，基体材料的尺寸稳定性、力学强度等必将降低，其它物理性能也将发生劣化，从而缩短材料的使用寿命，影响材料的使用安全性，造成一定的资源浪费。因此，人们提出一种”自修复”涂层的概念，它本质上是一种无需或者仅需很少的外在调节，就能够修复表面损伤的涂层材料。近来，在聚合物涂层中引入光热填料，将热致分子运动自修复机理转成光致分子运动自修复机理，利用近红外光安全、强度低、对人体危害等优点作为激光源，得到广大研究者的关注。 石墨烯是碳杂化材料的一种，具有二维结构。由于石墨烯具有独特的电学、光学、力学和化学性能，被人们应用于生物医药、电子器件等各个研究领域。得益于近红外区域的的高吸收，石墨烯具有突出的光热效果。 在贵金属纳米材料中，如金纳米颗粒，由于对光具有很强的表面等离子共振吸收效应，是理想的光热转化材料。而作为一种近红外染料，吲哚菁绿（icg）是一种阴离子菁型光敏剂，主要吸收808nm的近红外光。本项目拟将石墨烯分散在多巴胺中，并且负载专对近红外光响应的金纳米粒子和吲哚菁绿，制备一种近红外光响应的光热填料，以期达到此光热填料对近红外光强吸收，将热致运动转换成光致运动，利用很小的光强密度和光照时间就能修复涂层划痕。

本论文课题为一种近红外光响应的光热填料制备。总的来说，这种填料是以碳纳米管为载体，在碳纳米管上包覆一层聚多巴胺来增加分散性，再在其表面接种金纳米颗粒以及吲哚菁绿（受近红外光照射后，会发生变化）。

金纳米颗粒，由于对光具有很强的表面等离子共振吸收效应，是理想的光热转化材料。而作为一种近红外染料，吲哚菁绿（icg）是一种阴离子菁型光敏剂，主要吸收808nm的近红外光。