碳纳米管结构对碳纳米管载Pt催化剂电催化性能的影响

在制备单、双壁及不同管径的多壁碳纳米管(CNTs)的基础上, 用液相还原法把Pt沉积到单、双壁和管径不同的多壁CNTs上. 发现制得的CNTs载Pt(Pt/CNTs)催化剂对甲醇氧化的电催化活性随CNTs管径减小而增加. 这归结于管径小的CNTs的比表面积较大, 含氧基团多, 有利于提高Pt粒子分散度, 加上管径小的单壁CNTs具有更高的导电性, 这些因素都有利于提高Pt/CNTs催化剂对甲醇氧化的电催化活性.     

A Novel Carbon Nanotube-Supported NiP Amorphous Alloy Catalyst and Its Hydrogenation Activity

A carbon nanotube-supported NiP amorphous catalyst (NiP/CNT) was prepared by induced reduction. Benzene hydrogenation was used as a probe reaction for the study of catalytic activity. The effects of the support on the activity and thermal stability of the supported catalyst were discussed based on various characterizations, including XRD, TEM, ICP, XPS, H2-TPD, and DTA. In comparison with the NiP amorphous alloy, the benzene conversion on NiP/CNT catalyst was lower, but the specific activity of NiP/CNT was higher, which is attributed to the dispersion produced by the support, an electron-donating effect, and the hydrogen-storage ability of CNT. The NiP/CNT thermal stability was improved because of the dispersion and electronic effects and the good heat-conduction ability of the CNT support.     

功能化碳纳米管膜负载聚(2,5-二羟基-1,4-苯醌硫)柔性电极的制备及在柔性非对称超级电容器中的应用

通过对碳纳米管(CNT)膜进行重氮化处理,制备对氯苯胺修饰碳纳米管(pca-CNT)膜,并以pca-CNT膜为基底,原位缩聚生长聚(2,5-二羟基-1,4-苯醌硫)(PDBS),构筑pca-CNT负载PDBS(pca-CNT@PDBS)柔性电极。采用场发射扫描电镜、透射电镜、能谱仪、傅里叶红外光谱和光电子能谱等表征了pca-CNT@PDBS电极材料的形貌和结构,研究了CNT膜功能化之后对电极材料结构及电化学性能的影响。研究表明,当电流密度为1mA/cm~2时,pca-CNT@PDBS柔性电极的比电容达到108.0mF/cm~2,明显高于PDBS电极材料(65.6mF/cm~2)和纯碳纳米管膜负载的PDBS(CNT@PDBS,83.2mF/cm~2)。分别以pca-CNT@PDBS、CNT@PDBS为柔性正极,以CNT膜负载的聚(1,5-二氨基蒽醌)(CNT@PDAA)为柔性负极,与丙烯酸酯橡胶/四乙基四氟硼酸铵-乙腈准固态电解质(ACM/Et4NBF4-AN)匹配组装,得到柔性有机非对称超级电容器。当电流密度为2mA/cm~2时,pca-CNT@PDBS//ACM/Et4NBF4-AN//CNT@PDAA的比电容为79.6mF/cm~2;当功率密度为63.5 mW/cm3时,其能量密度达到1.63 mW·h/cm3。CNT@PDBS//ACM/Et4NBF4-AN//CNT@PDAA在循环7 500次以后,比电容保持率仅为30.5%,而pca-CNT@PDBS//ACM/Et4NBF4-AN//CNT@PDAA循环充放电8 000次后,比电容保持率为80.5%,循环稳定性较前者大幅提高。     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极伏安法测定氯霉素

研究了氯霉素(CAP)在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为.发现在pH=2.0的0.1 mol/LKCl-HCl底液中,CAP在该修饰电极上有一灵敏的还原峰(Ep=-0.36 V vs.Ag/AgCl),峰电流与CAP浓度成正比,线性范围为6.0×10-6~2.7×10-4mol/L,检测限达3.0×10-6mol/L.该方法灵敏、准确,用于模拟样品和实际样品的测定,结果满意.     

碳纳米管添加剂对质子交换膜燃料电池低铂载量膜电极性能的影响研究

以碳纳米管（CNT）作为低铂载量膜电极（CCM）催化层（0.1 mg_Pt·cm^-2）添加剂，研究了CNT的添加方式对催化层微观结构以及膜电极性能的影响.结果表明，与常规低铂载量催化层相比，在其表面喷涂一层CNT或将CNT均匀分散到Pt/C催化层中均有利于提升低铂载量膜电极的输出性能，在70℃和100%相对湿度条件下最高输出功率比常规低铂载量膜电极的0.522 W·cm^-2分别提升了22.4%和60.0%，并且均匀分散添加方式优于分层添加方式.其原因在于分层添加CNT后改善了低铂催化层和气体扩散层之间的接触界面，降低了催化层与扩散层间的接触电阻，而均匀分散添加方式除了可降低界面接触电阻外，还显著改善了低铂催化层中的气体传输，大幅提升了Pt催化剂的利用效率，使得膜电极电化学反应电阻明显降低.进一步对均匀分散添加方式中CNT的载量进行优化，表明CNT添加量为37.5 μg·cm^-2时电池输出性能最佳，70℃和100%相对湿度条件下的最大输出功率达到0.91 W·cm^-2.本研究工作表明，将CNT均匀分散添加到催化层中是一种有效提升低铂载量膜电极性能的方法.     

高效液相色谱法测定浓缩果汁中5种可溶性糖

建立同时测定浓缩果汁中木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖的高效液相色谱–蒸发光散射检测方法(HPLC–ELSD)。样品采用乙腈–水(50∶50)稀释,用酰胺键合色谱柱BEH Amide分离,蒸发光散射检测器检测,在10 min内完成木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖的分离。浓缩果汁中5种可溶性糖的质量浓度在0.1～2.0 mg/m L与色谱峰面积均呈线性关系,相关系数为0.991 0～0.993 1,检出限为0.23%～0.98%,样品加标回收率为88.6%～104.3%,测定结果的相对标准偏差为2.2%～6.3%(n=6)。该方法快速、准确,可作为浓缩果汁中糖含量的质量控制方法。     

低压下酞菁裂解法制备定向碳纳米管阵列

在低压条件下以酞菁铁为原料, 采用独立双温控加热系统在石英玻璃基底上气相沉积制备了大面积准直性好和管径均匀的碳纳米管. 利用扫描电子显微镜(SEM/FESEM)和透射电子显微镜(TEM)研究了定向碳纳米管的生长形态和结构. 详细讨论了系统真空度、反应温度、气体流速及氢气和氩气的体积比例等参数对碳纳米管生长的影响, 并测试了该碳纳米管的场发射性能及超电容性能.     

PMMA/定向碳纳米管复合材料导电与导热性能的研究

Methyl Methacrylate(MMA) has been filled in the apertures of aligned carbon nanotubes(ACNTs). Then PMMA/ACNTs composites have been synthesized by in-situ polymerization. The SEM results show that carbon nanotubes are well dispersed and directionally arranged in the composites. The electrical conductivities of the parallel direction (parallel with ACNTs) and perpendicular direction (perpendicular with ACNTs) of composites were respectively tested to be 15 S·cm^-1 and 4 S·cm^-1, so the composites were conductivity anisotropic. Compared with PMMA, the thermal stable temperature of composites in air was improved by 100 ℃,and the thermal conductivity of composites was 13.64 times of PMMA.     

碳化硼纳米线的制备和结构

以碳纳米管为模板，通过加热碳纳米管与硼粉的混合物，获得了笔直的硼碳纳米线.对纳米线的结构和成分进行研究，结果表明纳米线主要为B4C纳米线.在部分B4C纳米线的端部存在Ni颗粒，这些端部具有Ni颗粒的纳米线构成了纳米磁针.讨论了B4C纳米线的生长机制，B4C纳米线的生长主要为硼原子在碳纳米管中扩散并发生化学反应，使得碳纳米管晶格结构发生重组，形成B4C纳米线.反应后，硼原子部分取代了碳纳米管中碳原子，修补了碳纳米管中的晶格缺陷，获得了形态笔直的B4C纳米线.     

酵母核糖核酸在碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其分析测定

研究了酵母核糖核酸（yRNA）在碳纳米管（MWNT）修饰电极上的电化学行为，优化了测定参数，在此基础上建立了一种直接测定yRNA的电分析测试方法。yRNA在碳纳米管修饰电极上于磷酸盐缓冲溶液中在0．758V处产生不可逆的氧化电流峰，峰电流与yRNA的质量浓度在1～10mg／mL之间有良好的线性关系，线性回归方程为：Iρ=0．0813ρ＋0．1807，相关系数r为0．9980，检出限为0．6mg／mL。