有限长扶手椅形单壁碳纳米管分子静电势的理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用3-21G基函数对有限长扶手椅形单壁碳纳米管(4,4)、(5,5)和(6,6)的构型进行优化和分子静电势计算.结果表明:除近核区域为正常的正电势外,碳纳米管结构模型的管内和管外为负电势区域;在碳纳米管结构模型的管内,管心处均出现负电势的最小值,且负电势的绝对值随着碳纳米管的曲率降低而增大,管心轴线上静电势的变化随碳纳米管的曲率降低而减少,带电粒子流比较容易通过纳米管.     

接枝羧基的有限长碳纳米管电子结构的第一性原理研究

基于局域密度泛函理论，采用第一性原理方法，建立了对(5,5)型和(9,0)型有限长碳纳米管接枝羧基官能团的原子模型，通过计算其电子分布和态密度的变化，讨论羧基官能团对碳纳米管电子结构和电子输运特性的影响. 计算表明，接枝羧基的碳纳米管,其电子结构明显改变，其费米能级上的电子态密度下降；最高占据轨道上的非定域程度减弱,致使电子输运性能呈下降趋势. 关键词： 碳纳米管 密度泛函理论 电子结构     

Electrical Resistance Measurement of an Individual Carbon Nanotube

Aiming at the difficulty in the electrical resistance measurement, we develop a simple statistical model for the carbon nanotubes adequately dispersed in available insulated liquid and introduce the concept of “the most probability”. Based on this model, we obtain the function between macroscopic resistance R and resistance of an individual nanotube, Ro, from which one can calculate the resistance of an individual nanotube by measuring the macroscopic resistance. By computational simulation, we prove the reliability of the model. Then, we analyse the feasibility of the model when applied to experiment.     

氧化铝/碳纳米管复合材料的制备及表征

采用聚乙烯醇对碳纳米管表面进行改性，通过化学沉淀法将Al(OH)₃均匀沉积在碳纳米管表面，然后在氮气气氛下于500 ℃煅烧2 h，制备出氧化铝/碳纳米管复合材料。采用TEM、TG、DTA、XRD、IR、氮吸附脱附(比表面积及孔结构分析)等对氧化铝/碳纳米管复合材料进行表征，结果表明:未经聚乙烯醇改性的碳纳米管，氧化铝与碳纳米管相互分离;经聚乙烯醇改性的碳纳米管，氧化铝与碳纳米管结合良好。经聚乙烯醇改性的碳纳米管表面均匀覆盖一层聚乙烯醇膜，通过聚乙烯醇的吸附作用， Al(OH)₃沉积在碳纳米管表面形成一层连续的覆盖层。     

多壁碳纳米管修饰碳糊电极测定爽肤水中甲硝唑

研究甲硝唑在多壁碳纳米管修饰碳糊电极上的电化学行为,建立多壁碳纳米管修饰碳糊电极测定爽肤水中甲硝唑的方法。在pH 1.84的BR缓冲溶液中,以经过1 mg/mL多壁碳纳米管修饰的碳糊电极为工作电极,采用循环伏安法扫描试样溶液,记录扫描图谱的峰电位和峰电流。甲硝唑于–0.4 V处有明显的还原峰,其峰电流与甲硝唑的浓度在10～500μmol/L范围内具有良好的线性关系,相关系数为0.999 2,检出限为0.132μmol/L。实际样品加标回收率为98.8%～102.4%,测定结果的相对标准偏差为1.3%～2.3%(n=5)。甲硝唑在多壁碳纳米管修饰碳糊电极上有良好的响应,电极选择性好、灵敏度高;该方法简便、经济,可应用于化妆品、药品中甲硝唑的测定。     

Sm修饰的Ni-MgO催化剂制备碳纳米管的研究

Carbon nanotubes (CNTs) have been synthesized over Ni-MgO and Ni-Sm-MgO catalysts by decomposition of CH₄ at 650 ℃. The addition of Sm into Ni-MgO catalyst not only promotes the catalytic activity and lifetime of the catalyst, but also improves the graphitization and heat stability of carbon nanotubes. The yield of CNTs obtained over the Ni-10Sm-MgO catalyst reaches 33 g C·(g Ni)^-1, being more than 5 times higher than that of the Ni-MgO catalyst. XRD and TPR results of the catalysts indicate that there is a remarkable interaction of Ni with Sm species, which facilitates the reduction of nickel and restrains the Ni particles from agglomerating.     

碳纳米管的共价修饰

碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)的溶解性和分散性较差是目前制约其广泛应用及在一些有特殊要求的领域(如生物技术)应用的主要原因之一. 对CNTs进行共价修饰是改善其溶解性和分散性的有效方法之一. 目前CNTs的共价修饰主要通过两类反应来实现: 羧基的衍生反应和直接加成反应. 介绍了基于这两种反应的几种共价修饰方法, 比较了各种修饰方法的优缺点及其对CNTs的溶解性和分散性的改善效果.     

多壁碳纳米管负载铂的甲苯加氢脱芳催化剂

以多壁碳纳米管(CNTs)为载体制备了负载型Pt催化剂Pt/CNTs并将其用于催化甲苯加氢脱芳(HDA)反应.结果表明,在1.0%Pt/CNTs催化剂上,在0.4MPa,373K,PhCH3/H2摩尔比=6/94和GHSV=120L/(h.g)的反应条件下,甲苯转化率可达100%,比反应速率为0.0523mmol/(s.m2),分别是γ-Al2O3和AC负载各自最佳Pt负载量催化剂1.4%Pt/γ-Al2O3和2.4%Pt/AC上相应值的1.17和1.18倍.甲苯加氢产物全部为甲基环己烷,其他可能的加氢产物均在气相色谱检测限以下.催化剂的表征研究揭示,用CNTs代替γ-Al2O3或AC作为载体并不会引起所负载Pt催化剂上甲苯HDA反应的表观活化能发生明显变化.与γ-Al2O3或AC负载的相应催化剂相比,一方面,CNTs负载的Pt催化剂易于在较低温度下还原活化,并且其工作态催化剂表面催化活性Pt物种(Pt0)所占表面Pt摩尔分率有所提高;另一方面,CNTs负载的Pt催化剂对H2具有较高的吸附/活化和储存能力.这些促进效应对催化剂HDA活性的提高都有重要贡献.     

受限于纳米碳管中的乙醇分子的结构和扩散的分子模拟研究

利用分子模拟研究了常温常压下受限于(8,8) (管径1.081 nm)和(15,15) (管径 2.035 nm)单壁纳米碳管中的乙醇分子. 对受限分子的径向密度分布和氢键等静态性质以及扩散性质进行了分析. 结果显示在管内乙醇分子的平均氢键数目和主体相一致. 乙醇分子在(8,8)碳管内具有高度有序的结构, 而在(15,15)碳管内由于空间的增大导致结构有序度的降低, 其中分子取向已呈随机分布. 进一步对扩散系数的分析发现, 在管内乙醇分子的轴向扩散系数低于主体相, 特别在(8,8)碳管内乙醇分子几乎丧失了轴向扩散能力.