Pengenalan kumpulan karboksil pada permukaan karbon nanotube (CNTs) dengan menggunakan kaedah rawatan asid adalah berguna bagi pengubahsuaian CNTs. Dalam projek ini, kesan masa rawatan asid, kepekatan campuran asid (H2SO4/ HNO3) dan nisbah asid pada fungsionalisasi CNTs dikaji. Rawatan asid telah dilakukan dengan merendamkan CNTs dalam campuran asid H2SO4/HNO3 dengan masa yang berbeza, kepekatan asid berbeza, dan nisbah asid yang berbeza. Selepas CNTs difungsionalisasi dengan menggunakan rawatan asid, FTIR dan titrasi asid-bes masing masing telah dijalankan untuk menentukan permukaan kumpulan berfungsi pada CNTs secara kualitatif dan kuantitatif. Zeta Potential digunakan untuk mengkaji caj dan kestabilan CNTs fungsionalisasi. Selain itu, pengraphitan daripada CNTs fungsionalisasi telah diperiksa dengan menggunakan Raman Spektroskopi. Secara ringkas, CNTs yang dirawat dengan kepekatan campuran asid 10 M dalam masa 16 jam dengan nisbah 3:1 daripada H2SO4/HNO3 mempunyai nilai tertinggi kepekatan kumpulan asid iaitu 4.15 mmol/g CNT. Selain itu, CNTs yang dirawat oleh 10 M kepekatan campuran asid dalam masa 16 jam dengan nisbah 3:1 daripada H2SO4/HNO3 menunjukkan hasil yang terbaik dalam zeta potential iaitu -38,6 mV. Untuk Raman Spektroskopi, jika puncak G-band lebih tinggi daripada puncak D-band, ia bermakna CNTs mempunyai kecacatan rendah dan permukaan CNTs masih rata. Jika puncak G-band lebih rendah daripada puncak D-band, ia menunjukkan bahawa CNTs mempunyai kecacatan tetapi masih dalam keadaan yang rata.
_______________________________________________________________________________________________________
The introduction of carboxyl groups on carbon nanotubes (CNTs) surfaces by using acid treatment method are useful for further modification of CNTs. In this project, the effect of acid treatment time, concentration of acid (H2SO4/ HNO3) mixture and the acid ratio on functionalized CNTs is studied. Acid treatment was performed by impregnating CNTs in acid mixture of H2SO4 and HNO3 with different treatment time, different concentration of acid, and different ratio of acid. After functionalization of CNTs using acid treatment, Fourier Transform Infrared Absorption Spectroscopy (FTIR) and acid base titration using back titration characterization were carried out to determine the surface acid functional groups on CNTs qualitatively and quantitatively. Zeta Potential is using to study the charge and stability of functionalized CNTs. Other than that, the graphitization of the treated CNTs was examined using Raman Spectroscopy. In short, FTIR spectroscopy of CNTs treated by 10 M concentration of acid mixture of 16 hours with ratio 3:1 of H2SO4/HNO3 has the highest value of acid group concentration which is 4.15 mmol/g CNT. On the other hand, CNTs treated by 10 M concentration of acid mixture of 16 hours with ratio 3:1 of H2SO4/HNO3 shows the best result in zeta potential which is -38.6 mV. For Raman Spectroscopy, if G-band higher than the intensity of the D-band, it means that the CNTs have low defect and the surface of CNTs is still graphitized. If G-band lower than the intensity of the D-band, it indicates that the synthesized CNTs contained defects as well as low-graphitized forms of carbon.
Study on carboxyl functionalization of carbon nanotubes using acid treatment method / Muhammad Akmal Mohd Yunus