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相似文献
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1.
制备不同尺寸的多壁碳纳米管(MWNT)修饰电极,应用循环伏安法研究了相同管径、不同管长和相同管长、不同管径的多壁碳纳米管修饰电极在K3Fe(CN)6溶液中的电化学行为及其对尿酸、多巴胺等生物分子的电催化作用,以及尺寸效应对碳纳米管修饰电极电化学活性的影响规律.结果显示,在同一条件下,短管的MWNT比长管的更能有效促进K3Fe(CN)6的电子传递,更有利于对生物分子的电催化;管径对它的电化学行为及生物电催化活性影响较小,无明显规律.主要原因在于碳纳米管管端、管壁的不同电化学活性.  相似文献   

2.
通过预还原的LaNiO3,La4Ni3O10,La3Ni2O7和La2NiO4催化分解CH4可以制备大量高度石墨化的碳纳米管。还原前后的催化剂的结构和组分通过X射线衍射(XRD)测定。所制得的碳纳米管由扫描电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征。碳纳米管在空气在的热氧化性由热重实验(TG)测定。实验结果表明不同催化剂前驱中的La/Ni比会影响碳纳米管的管径分布和石墨化程度。La/Ni比越小,碳纳米管的管径越大,石墨化程度越高。  相似文献   

3.
碳纳米管自1990年被日本科学家Iijima发现以来[1],由于其独特的结构组成而具有良好的强度和弹性模量、高比表面积、良好的耐腐蚀性和导电性等特点受到了广泛的关注,并已在催化剂载体、纳米电子器件、储能材料、复合功能材料等诸多领域得到应用。多壁碳纳米管(MWCNT)是由多层石墨卷绕而成的同心圆筒,石墨层间距约为0.034nm,管径一般为几十纳米,管长可达数微米,因此多壁碳纳米管具有较高的长径比,可以被看作一维纳米线。由于多壁碳纳米管在管壁之间和管腔之中存在大量空间,为锂离子的嵌入提供了可能,因此近年来关于多壁碳纳米管储锂的研究…  相似文献   

4.
应用球磨法于LiFePO4掺杂多壁碳纳米管,制成LiFePO4/MWCNTs复合电极,然后以其组装成锂离子电池.研究不同比例掺杂多壁碳纳米管对复合材料电极电化学性能的影响.XRD、SEM表征及电化学性能测试表明,多壁碳纳米管含量为10%(bymass)的LiFePO4/MWCNTs电极比其它比例的复合电极具有更优良的充放电性能,而且极化小、稳定性强、充放电平台更平稳,导电率更高.在常温0.1C下充放电,首次充、放电比容量分别为139和128.5mAh.g-1,库仑效率达92.4%,循环40次后,电极比容量损失率仅为5.3%.  相似文献   

5.
不同形貌碳纳米管的制备及其嵌锂性能研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
以乙炔作为反应气 ,用化学气相沉积法 (CVD)和模板法在不同温度 (60 0℃、70 0℃ )下制备了不同形貌的碳纳米管 ,并采用TEM ,HRTEM ,SEM ,XRD ,Raman和充放电实验方法研究其形貌、结构和电化学嵌锂性能 .结果表明 ,不同的制备方法及反应温度对碳纳米管的形貌、结构特征和电化学嵌锂性能均有明显的影响 .在制备的样品中 ,制备温度越低 ,样品的石墨化程度越差 ,可逆嵌锂容量相应越高  相似文献   

6.
采用H2SO4/HNO3混酸处理得到不同氧化程度的多壁碳纳米管(MWCNT-COOH),再通过与4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,4-丁二醇(BDO)的预聚和扩链反应构建碳纳米管/聚氨酯(MWCNT-COOH/PU)杂化膜。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和透射电子显微镜(TEM)等分析表征多壁碳纳米管结构;探讨了多壁碳纳米管氧化程度和填充量对MWCNTCOOH/PU杂化膜的形貌和CO2、N2渗透性能的影响。结果表明,混酸处理后的多壁碳纳米管带有一定的含氧基团,并随氧化程度的提高,多壁碳纳米管的拉曼光谱G峰和D峰的强度之比(ID/IG)有所增大;氧化程度对多壁碳纳米管在溶剂和杂化膜中的分散性有较大影响,氧化程度越高,分散性越好;杂化膜的CO2、N2渗透性及CO2/N2渗透选择性随多壁碳纳米管氧化程度的增加有所增大,而随多壁碳纳米管填充量的增加表现出先增大后减小的趋势,当氧化程度较高的多壁碳纳米管(H-MWCNT-COOH)填充量为1.0wt%时,H-MWCNT-COOH/PU杂化膜的CO2渗透系数为67.8 Barrer,CO2/N2渗透选择性可达45,表明适量填充MWCNT-COOH能显著提高MWCNT/PU杂化膜的CO2渗透性及CO2/N2的渗透选择性。  相似文献   

7.
采用XRD、TGA、SEM、TEM、 Raman光谱等多种表征手段,考察了Al2O3气凝胶催化剂上甲烷裂解生长的碳纳米管的结构特征.制得的碳纳米管形态单一,为管径均匀、管壁光滑的中空纳米管,平均直径在10~20 nm.碳纳米管的比表面积较大,具有较强的抗氧化能力,其结构的长程有序度较石墨低.由碳纳米管的Raman光谱分析可知,碳纳米管存在碳层缺陷和无定形碳.当反应温度升高或甲烷浓度下降时,碳纳米管石墨化程度逐渐提高.  相似文献   

8.
结合模板技术与水热法合成了具有管端开口结构的碳纳米管. 采用X射线衍射与电镜对该碳纳米管进行了结构与形貌的表征. 电化学测试结果表明, 相对于气相沉积法合成的多壁碳纳米管, 该方法合成的碳纳米管具有更高的比容量和更好的循环性能.  相似文献   

9.
氢在多壁碳纳米管上吸附行为研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
根据热力学平衡原理推导了通用吸附等温方程.通过比较氢在碳纳米管和炭狭缝孔上的高阶维里吸附系数,分析了77~297 K温度区间,温度、管径(孔宽)对碳纳米管、炭狭缝孔吸附空间储氢容量的影响,并由氢在石墨平面上的最大吸附容量计算了本次试验多壁碳纳米管(MWCNTs)在各平衡温度时的最大氢吸附容量.运用确定参数后的吸附等温方程,线性回归分析了氢在本次试验MWCNTs上的吸附数据.结果表明,在160~180 K温度区间,管内被吸附氢分子之间由于吸附受压产生的排斥能出现极大值;随着温度升高,氢分子之间以吸引力为主,提高氢气压力后才发生明显吸附.  相似文献   

10.
催化裂解CH4或CO制碳纳米管结构性能的谱学表征   总被引:27,自引:2,他引:25  
利用TEM、HRTEM、XRD、XPS和TPO等方法对CH4或CO催化分解生成的碳纳米管结构和性能进行了表征.结果表明,所得产物是管径15~20nm的均匀碳纳米管.其XRD谱图与石墨的相近,但特征衍射峰稍宽化,表明其长程有序度较石墨的低.由CH4制备的碳纳米管系由多层具有类石墨片状结构的同心、等径及中空圆锥形面叠合而成,类石墨层面取向与管轴倾斜;而由CO制备的碳纳米管系由多层具有类石墨片状结构的圆柱形面围叠而成,类石墨层面取向与管轴平行.碳纳米管中C1s的电子结合能比石墨的下降约0.5eV.TPO试验结果显示所制备的两种产物中无定形碳含量都很低,其整体结构石墨化程度较高;由CH4制得的碳纳米管与O2反应的起燃温度比由CO制得的约高100K.  相似文献   

11.
从理论上计算了碳纳米管(CNT)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的相互作用及浸润性, 并测试了CNT/PMMA复合材料的电学、热学和光学性能. 发现石墨化CNT/PMMA复合材料具有较好的导热和导电性能, 其渗流阈值在0.8%左右, 当CNT质量分数为3%时, 复合材料的导热系数提高193%. 这种电学及热学性能的提高一方面与石墨化CNTs的规整结构有关, 另一方面与石墨化CNT-PMMA体系的弱相互作用、CNT间的有效接触以及高效的CNT网络输运性能有密切关系. 研究结果表明, 通过调控CNT与聚合物基体的表面性质、相互作用及浸润性, 可以有效地构建优化的CNT输运网络, 获得性能优异的功能复合材料.  相似文献   

12.
The effects of different activation conditions (including KOH/CNTs ratio, activation temperature, activation time and nitrogen flow rate) on the electrochemical capacitance of activated carbon nanotubes (CNTs) have been investigated. All the four factors can affect the activated CNTs’ electrochemical capacitance. And the effects on the activated CNTs’ electrochemical capacitance carried out by virtue of their effects on activated CNTs’ BET specific surface area and graphitized degree.  相似文献   

13.
Multi-walled carbon nanotubes (MW-CNTs) were prepared by chemical vapor deposition (CVD) method with the decomposition of acetylene over Co/SiO2 catalyst. TG-DTA technique was used together with TEM and XRD to study the effect of reaction temperature on the composition, graphitized extent, and diameter distribution of the produced raw CNTs based on their oxidization resistance. During the decomposition, the micro-crystallite of the active constituent (Co/SiO2) were growing up as the reaction temperature rising. This in turn resulted in an increase of the diameter distribution range of produced MW-CNTs. The average diameter increased from 20~30 nm (650℃) to 30~50 nm (750℃). XRD results also showed the graphitized extent of MW-CNTs was enhanced meanwhile the spacing between the layers (d002) decreased from 3.45 (650℃) to 3.32 (850℃) with the reaction temperature raised. TG-DTA data showed that the exothermic peak of the amorphous carbon was below 380℃and its content would decrease as temperature increasing. In summary, for CVD production of CNTs using acetylene gas on Co/SiO2 catalyst, low temperature (about 650℃) favored producing thinner MW-CNTs with the diameter from 20 to 30 nm while higher temperature (about 850℃) is favored thicker MW-CNTs (diameter from 70 to 100 nm).  相似文献   

14.
Vertically aligned carbon nanotubes (CNTs) were synthesized on Fe-deposited silicon substrates using chemical vapor deposition. Scanning electron microscope investigations reveal that the morphology of the CNTs depends on several growth parameters including the reaction temperature, the size of catalyst nanoparticles, and the partial pressure of the reaction gas. When the reaction temperature rises or the concentration of carbon source gas increases, the diameter of CNTs gets larger, but the length becomes shorter. With decreasing thickness of the catalyst film, the diameter of the CNTs shrinks monotonically, but the length of the CNTs increases first, reaches a maximum and then decreases afterwards. These results indicate that the diameter and the length of the vertically aligned CNTs can be manipulated by selecting appropriate growth parameters.  相似文献   

15.
Carbon nanotube capsules (CNCs) with the diameter of 5-10 microm were fabricated from acid-modified multiwalled carbon nanotubes (CNTs) using water-in-oil (W/O) emulsion technique. The effects of the content of CNTs in water, the extent of acid treatment, and the length of CNTs used on the formation and morphology of CNCs were investigated. It was found that the amount of CNTs in water and the length of CNTs are the crucial factors for the formation of carbon nanotube capsules.  相似文献   

16.
AAO模板法生长碳纳米管阵列及形成机理研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用阳极刻蚀法制备得到多孔氧化铝模板(AAO),通过在二茂铁苯溶液中浸润而后热解的方法,得到内壁附着纳米铁颗粒的AAO模板。用化学气相沉积(CVD)法在AAO模板孔内生长出两端开口的碳纳米管(CNTs)阵列。仅用盐酸浸泡就可除去CNTs表面上的催化剂颗粒,得到高纯的CNTs阵列。高分辨透射电镜(HRTEM)和拉曼图谱(Raman)表明CNTs具有很低的石墨化结构。通过对CNTs形貌和形成过程的剖析,认为AAO模板孔道的导向作用以及模板孔内壁催化剂铁颗粒大小分布不均是形成低石墨化碳纳米管的主要原因。  相似文献   

17.
氮掺杂碳纳米管的制备及其电化学性能   总被引:2,自引:0,他引:2  
采用弱反应性含氮有机物水合肼、二乙烯三胺对碳纳米管进行氮掺杂处理. 结合X射线光电子谱(XPS)分析和扫描电镜(SEM)观察, 发现两种含氮有机物处理均可使碳纳米管表面成功连接上含氮基团, 并保持了碳纳米管的本征形貌和结构. 水合肼处理的碳纳米管的氮含量(碳/氮原子比为95/2)明显高于二乙烯三胺处理的碳纳米管(碳/氮原子比为96/0.5). 氮掺杂后碳纳米管在水溶液中分散性明显改善, 且分散性随着氮含量增加进一步增强, 因此水合肼处理的碳纳米管分散性明显优于二乙烯三胺处理的碳纳米管. 作为电化学电容器电极材料, 碳纳米管含氮官能团贡献了赝电容, 但其循环性仍需进一步改进. 氮掺杂碳纳米管较好的亲水性, 改善了电解液的浸润, 循环后氮掺杂碳纳米管电极的比容量仍略高于纯碳纳米管电极的比容量.  相似文献   

18.
通过溶胶-凝胶法制备了Li2FeSiO4@C/CNTs(LFS@C/CNTs)纳米复合材料,其中三嵌段共聚物P123用作结构导向剂和碳源,碳纳米管作为导电线提高材料的导电性。LFS@C/CNTs不仅具有海绵状纳米孔,能够与电解液充分接触改善锂离子的传输路径,同时由非晶碳和碳纳米管构成的三维桥联导电网络利于电子的快速传递,提高了材料大电流充放电能力和循环稳定性。复合后的LFS@C/CNTs的高倍率性能相比LFS@C明显提高, 当CNTs的掺量为4%,电压窗口为1.5~4.5 V,0.1C电流密度下放电比容量为182 mAh·g-1。在10C经70次循环后该材料的放电比容量能保持在117 mAh·g-1,是LFS@C放电比容量(55 mAh·g-1)的两倍。  相似文献   

19.
不同直径碳纳米管的抗电化学氧化性   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文比较了由化学气相沉积法制备的不同直径(在100 nm以内)的多壁碳纳米管(CNT)的抗电化学氧化性.将CNT电极于1.2 V(vs.RHE)下电氧化120 h,记录氧化电流~时间变化曲线;X射线光电子能谱(XPS)分析氧化前后CNT的表面化学组成.结果表明,随着CNT直径的减小,其氧化电流降低,但其中以为10~20 nm的CNT电极氧化电流最小,表面氧的增量也最小,即被氧化的程度最低,抗电化学氧化性最强.根据不同直径CNT的缺陷位、不定型碳的丰度和碳原子的应力能,分析了其抗电化学氧化性差异的原因.  相似文献   

20.
Heat capacities of the carbon nanotubes (CNTs) with different sizes have been measured by modulated temperature differential scanning calorimetry (MDSC) and reported for the first time. The results indicated the values of C p increased with shortening length of CNTs when the diameters of CNTs were between 60 and 100 nm. However, the values of C p of CNTs were not affected by their diameter when the lengths of CNTs were 1–2 um, or not affected by the length of CNTs when their diameters were below 10 nm. The thermal stabilities of the CNTs have been studied by TG-DTG-DSC. The results of TG-DTG showed that thermal stabilities of CNTs were enhanced with their diameters increase. With lengths increase, the thermal stabilities of CNTs increased when their diameters were between 60 and 100 nm, but there is a slight decrease when their diameters were less than 60 nm. The further DSC analyses showed both released heat and T onset increased with the increase of CNTs diameters, which confirms the consistency of the results from both TG-DTG and DSC on CNTs thermal stability.  相似文献   

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