乙烯-乙烯醇共聚物/碳纳米管复合发泡材料的电磁屏蔽性能研究

选用高机械强度和耐气候性乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)作为基体,添加高效导电填料多壁碳纳米管(MWCNTs),同时为了进一步提高材料性能,添加了聚醚多元醇(EOPO)与4,4’-二苯基甲烷二异氰酸(MDI)的共聚物.采用绿色环保的超临界二氧化碳发泡法制备EVOH/MDI-g-EOPO/MWCNTs纳米复合发泡材料,结果表明在EVOH/MDI-g-EOPO/MWCNTs复合材料中引入多孔结构,利用多层界面反射-吸收电磁波,比电磁屏蔽性能提升270%.通过调控MWCNTs体积含量与泡孔结构,当MWCNTs体积含量达到2.7 wt%时,EVOH/MDI-g-EOPO/MWCNTs复合发泡材料在X波段(9～12 GHz)表现出优异的比电磁屏蔽效能(41.76 dB·cm³/g).     

辛体系下倾斜碳纳米管阵列波导研究

基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,将碳纳米管阵列的平行波导问题导入到Hamilton体系.首先,应用等效介质理论,得到了倾斜碳纳米管阵列的介电特性;随后,假设波导两侧边界条件为理想导电边界条件,通过在辛几何理论框架下的研究,得到了倾斜碳纳米管介质中波导传播的色散关系.数值模拟表明:对碳纳米管阵列来说,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播;然而在频段外,电磁波基模传播具有极低的损耗.通过优化设计,可找到最佳倾斜角,使得全频段内的传播特性得到极大的增强.对碳纳米管阵列波导的相关研究可为太赫兹频段内的波传导器件的设计提供理论参考.     

碳纳米管修饰电极分子印迹传感器的制备及其对氧乐果的测定

以氧乐果为模板分子,邻苯二胺为功能单体,在碳纳米管修饰的玻碳电极表面通过电聚合方法制成氧乐果分子印迹聚合物膜,用无水乙醇洗脱后制备出对氧乐果有特异响应的电化学传感器。通过循环伏安法和电化学阻抗法对分子印迹传感器的电化学性能进行表征。以K_3Fe(CN)_6为探针,采用差分脉冲伏安法研究了该分子印迹传感器的分析性能,建立了氧乐果的间接测定方法。结果表明,K_3Fe(CN)_6的相对峰电流与氧乐果浓度在1.0×10~(-7)~2.0×10~(-6)mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为3.6×10~(-8)mol/L。     

多壁碳纳米管作为吸附剂的QuEChERS-气相色谱-四极杆飞行时间质谱快速筛查淡水产品中145种农药残留

建立了基于多壁碳纳米管(MWCNTs)的新型Qu ECh ERS前处理方法,结合气相色谱-高分辨飞行时间质谱对淡水产品中145种农药残留进行快速筛查。样品采用水和乙腈提取,以MWCNTs为净化吸附剂,用Qu ECh ERS方法处理后,采用气相色谱-四极杆飞行时间质谱(GC-QTOF/MS)检测,外标法定量。研究并优化了提取条件、吸附剂种类及用量、GC-QTOF/MS采集速率及质量提取窗口。在最佳实验条件下,145种农药在5~200μg/kg范围内线性关系良好(r20.98),10,20,100μg/kg 3个添加水平下的回收率为69.4%~114.2%,相对标准偏差(RSD,n=6)为2.2%~13.8%,定量下限为1.1~40.0μg/kg。与传统Qu ECh ERS方法相比,所建立的方法快速、准确,净化效果明显,可显著降低基质干扰。     

增强LPG催化裂化催化剂ZSM-5稳定性的新方法：脱铝和负载硅

以碳纳米管为模板合成的带有介孔和微孔的ZSM-5分子筛具有不同的复合结构。用三氯乙酸(TCA)可选择性地将中孔的铝脱除。基于TCA分子大小,它可能只扩散到中孔中,因而使得微孔部分不脱铝。从分子筛结构中脱除铝原子导致催化剂中出现中空的空间。若将硅原子填充到空位中,那么介孔部分的结构会变得与硅酸盐类似,不具有催化性能。本文使用含硅的溶液来填充空位,将硅原子直接取代中孔结构中的铝原子。通过此特殊方法改变微孔和介孔的几何形状和性质,从而使改性HZSM-5上的积碳量从14%降低至3%。     

基于碳纳米管负载的电催化剂高效检测还原型谷胱甘肽

通过两步法合成了10-甲基吩噻嗪/2-羟丙基-β-环糊精主客体化合物修饰的多壁碳纳米管复合材料MPT-HP-β-CD/MWNT,并用FT-IR、UV-Vis、荧光光谱、拉曼光谱、TEM等对其组成进行表征。通过CV曲线、i-t曲线对谷胱甘肽(GSH)的催化性能以及对催化剂阻抗的研究,证明了MWNT可以提高导电能力,提高对GSH的催化活性。此外,还研究了p H值、温度、扫速等对催化剂催化活性的影响,表明该复合材料可用于GSH的电化学检测,并具有良好的稳定性、重现性以及很高的灵敏度。最优检测浓度范围为5×10-7~4.95×10-5 mol·L-1,检测限为3.96×10-8 mol·L-1(S/N=3)。     

锯齿形单壁碳纳米管的穿透能研究

基于分子动力学方法,研究了载能碳离子碰撞锯齿形单壁碳纳米管过程中初级碰撞原子(PKA)的运动过程和能量变化过程.分析了手性指数为(2n+1,0)(n=2~9)的单壁碳纳米管中PKA的穿透能与载能碳离子入射能间的关系.结果表明,穿透能与入射能之间呈线性增长关系,线性变化的斜率与碳纳米管直径有关.通过分析PKA势能随模拟时间的变化规律,阐述了初级碰撞原子的穿透能随入射能的增加而增加的物理机制.     

碳纳米管担载CuCoCe催化剂催化合成气制低碳醇的性能

以碳纳米管为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列Cu Co Ce催化剂,考察了碳纳米管长度及羧基官能团对该系列催化剂催化合成气制低碳醇反应性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了结构和性能表征.实验结果表明,以含有羧基官能团的、长度为0.5~2μm的碳纳米管为载体时,催化剂的低碳醇时空收率最高,达到783.72mg·gcat-1·h-1,醇产物中C2+醇选择性达到82.71%.研究结果表明,短纳米管有利于活性金属进入碳纳米管内部,并促使活性组分分散均匀,这对CO转化率和低碳醇时空收率的提高有显著作用;碳纳米管上羧基官能团的存在促进了金属与金属、金属与载体之间的相互作用,从而使醇产物中C2+醇选择性明显提高.     

基于糖基化反应及自组装法制备大豆分离蛋白-可溶性大豆多糖核壳结构纳米凝胶

结合大分子拥挤环境下的糖基化反应与自组装两步法,制备了安全而新型的具有核壳结构的纳米凝胶.首先,通过水相体系中的Maillard反应使亲水性大豆多糖(SSPS)共价连接到大豆分离蛋白(SPI)上形成两亲性嵌段共聚物;然后,在疏水聚集及静电吸引作用力的驱动下诱导接枝共聚物自组装形成SPI-SSPS纳米凝胶.原子力显微镜与透射电子显微镜分析表明,SPI-SSPS纳米凝胶为分布均匀、具有核壳结构的球形粒子,以亲水性的SPI为壳,以交联的SSPS为核;利用圆二色光谱法与荧光光谱法表征了SPI-SSPS纳米凝胶的结构,结果表明,SPI-SSPS纳米凝胶中蛋白的三级结构发生改变,疏水基团暴露于蛋白表面使纳米凝胶内部形成疏水微区,有利于荷载疏水性药物;稳定性实验结果表明,所制备的SPI-SSPS纳米凝胶具有环境稳定性,在一定的pH值与生理离子强度范围内粒子基本不变,于4℃能稳定储藏120 d以上.因此,SPI-SSPS纳米凝胶在生物医药领域具有广阔的应用前景.     

金纳米粒子-过氧化聚吡咯-碳纳米管复合膜修饰电极同时测定对苯二酚和邻苯二酚

将多壁碳纳米管(MWCNTs)滴涂于复合陶瓷碳电极(CCE)表面,采用电化学方法在碳纳米管表面逐层沉积过氧化聚吡咯(OPPy)和金纳米粒子(AuNPs),制得金纳米粒子-过氧化聚吡咯-多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPs-OPPy-MWCNTs/CCE).采用扫描电镜和电化学方法对修饰电极进行了表征.在0.10 mol/LPBS (pH 7.0)缓冲溶液中研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在修饰电极上的电化学行为.结果表明,修饰电极对HQ和CC的电极过程具有良好的电化学响应和区分效应.基于此建立了一阶导数伏安法同时测定HQ和CC的方法,HQ和CC的线性范围均为2.0×10-7～ 1.0×10-4 mol/L,检出限分别为6.0×10-8 mol/L和8.0×10-8 mol/L(S/N=3).模拟水样中的加标回收率分别为96.2％～99.8％ (HQ)和96.0％～100.0％,表明本方法具有良好的实用性.