微波辅助有机过氧化物功能化修饰单壁碳纳米管

本文报道了微波辅助下,利用过氧化月桂酰分解得到的十一烷基,化学功能化修饰单壁碳纳米管。这种快速、高效的方法将反应时间缩短至10分钟,并得到了比传统回流方法具有更高接枝率的产物。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR),热失重分析(TGA),拉曼光谱,探究了不同的反应时间和微波功率对单壁碳纳米管的接枝率的影响。结果表明：过长的反应时间会导致部分的去功能化的发生,而过高的微波功率(大于900瓦),则会将单壁碳纳米管上起初键连上的十一烷基剥落下来。分散性照片和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)照片显示出,功能化后的单壁碳纳米管与原始的碳管相比,在有机溶剂中的分散性有了明显的提高。     

碳纳米管的最新制备技术及生长机理

结合笔者的工作综述了碳纳米管的制备技术及生长机理的最新研究进展，重点介绍了近两年来碳纳米管制备的进展情况，包括传统制备方法的改进（电弧放电法、化学气相沉积法和激光蒸发法）、新型制备技术、特殊结构的碳纳米管制备；同时探讨了碳纳米管的各种生长机理；最后提出了碳纳米管制备技术和生长机理的发展方向。     

氧化石墨烯的可控还原及结构表征

采用氧化还原法, 通过控制还原时间制备了不同还原程度的石墨烯; 用红外光谱、 紫外光谱、 拉曼光谱、 X射线衍射、 热重分析、 电导率测量等多种手段系统研究了不同还原程度石墨烯的结构与性能; 采用透射电子显微镜、 扫描电子显微镜和原子力显微镜比较了氧化石墨烯和石墨烯的形貌. 结果表明, 随着还原程度的增加, 石墨烯中含氧基团减少, 紫外吸收峰逐渐红移, D带与G带的强度比增加, 热稳定性和导电性提高. 微观结构表征说明石墨烯比氧化石墨烯片的厚度增加, 褶皱增多.     

单壁碳纳米管与卤代烷的亲电加成反应

主要考察了以路易斯酸为催化剂,几种卤代烷烃为反应试剂的单壁碳纳米管侧壁的亲电加成反应,并通过傅立叶红外光谱、热失重分析和拉曼光谱验证了实验所得产物。此反应的目的是在单壁碳纳米管的侧壁连上烷基基团以提高其溶解性和分散性,并可使其更好地与聚烯烃相结合从而提高复合材料的性能,因而具有较高的研究和应用价值。     

碳纳米管的聚合物功能化与结构控制:聚合物接枝碳纳米管

碳纳米管高分子化是发展高性能的聚合物基纳米功能材料的重要研究方向,本文从"grafting-to"和"grafting-from"两种方式对聚合物接枝碳纳米管的最新进展进行了系统综述。"Grafting-to"方法主要包括羧基衍生反应(酰化、酯化)、加成反应(大分子自由基加成、叠氮环加成)和硫醇偶联反应。"Grafting-from"方法包括普通自由基聚合、可控/活性自由基聚合、离子聚合、开环聚合和逐步聚合反应,其中碳纳米管表面引发活性自由基聚合进一步分为原子转移自由基聚合、氮氧稳定自由基聚合和可逆加成-断链转移聚合。此外,本文还简述了碳纳米管自身的聚合反应,并探讨了目前聚合物修饰碳纳米管所面临的问题和今后的发展方向。     

高分子金属络合物的性能及应用进展

介绍了高分子金属络合物的种类及合成。综述了高分子金属络合物不同于低分子络合物的催化性能、电学性能、光学性能和磁性 ,以及高分子金属络合物作为催化剂、光学材料、电学材料等方面的应用进展。     

氮掺杂石墨烯的制备及氧还原电催化性能

采用两步热解法, 用尿素掺杂氧化石墨烯(GO)得到N掺杂的还原氧化石墨烯(N-RGO), 通过控制反应温度, 制备了具有不同电催化活性的N掺杂的还原氧化石墨烯. 透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 制得的氮掺杂石墨烯(nG)表面褶皱和重叠增加. X射线光电子能谱(XPS)证明, 氮元素以吡啶N、 吡咯N和石墨化的N 3种形式掺杂在石墨烯中, 最高摩尔分数为6.6%. 通过循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)测试了nG的电化学性能, 结果表明, 在酸性电解质中对氧还原(ORR)有较高的催化活性, 起始电位在0.1 V左右, 电催化还原氧气时主要为四电子反应, 且相对商用的Pt/C催化剂有更好的电化学稳定性, 其中第一步热解温度为200℃制得的nG催化性能最好.     

碳纳米管/聚合物纳米复合材料研究进展

碳纳米管/聚合物纳米复合材料是近几年发展起来的一个新的研究方向。本文从增强和功能性两个方面评述了碳纳米管/聚合物纳米复合材料的发展过程以及最新进展，详细讨论了碳纳米管在聚合物中的分散、取向和胃面相互作用对复合材料力学性能的影响，介绍了碳纳米管的加入赋予聚合物的一些新的光电性能，并对今后的研究方向进行了展望。     

全氟辛胺修饰石墨烯复合材料的制备、表征及其疏水性能

通过化学法改性石墨烯,用全氟辛胺(FOA)的胺基与氧化石墨烯（GO）的羧基或烷氧基反应制备了含氟石墨烯复合材料（FOA-RGO）,用傅里叶红外光谱、热失重分析、拉曼光谱、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）以及原子力显微镜（AFM）对复合材料的结构与形貌进行了表征。 结果表明,FOA已经成功地修饰到石墨烯的边缘。与未修饰的石墨烯相比,水滴在FOA-RGO表面上的接触角从68°提高至118°,显示出良好的疏水性能。