磺化聚苯乙炔/多壁碳纳米管复合材料导电机理研究

将磺化聚苯乙炔(SPPA)与多壁碳纳米管(MWNT)超声共混制备得到SPPA/MWNT复合材料. 用四探针电阻率测试、场发射扫描电镜(FESEM)、XPS、UV-Vis、XRD等方法对复合材料导电机理进行研究. 结果表明, SPPA/MWNT的电导率发生两次突跃；掺杂剂MWNT具有低的临界阈值; 临界阈值附近, 复合材料中MWNT具有不连续分布的现象及复合材料电阻呈负温度系数(NTC)效应; SPPA/MWNT复合材料中MWNT的碳原子对SPPA 进行掺杂. 推测复合材料的导电机理为, 共轭聚合物SPPA不仅被导电粒子MWNT物理填充, 同时还被MWNT的碳原子掺杂, 使复合材料中存在两种导电通路而导电, 一是因被掺杂而成为高电导率主体的SPPA相互接触形成的导电通路, 二是MWNT相互接触形成的导电通路.     

多壁碳纳米管/溴/聚苯乙炔三元复合材料导电性能的研究

通过机械共混和溶液共混制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/溴/聚苯乙炔(PPA)三元复合材料, 复合材料表现出良好的导电性能, 电导率为10 S/m, 达到掺溴MWNTs的导电水平. 通过固体紫外光谱、XPS和SEM分析了复合材料中MWNTs、溴与PPA三者之间的相互作用, 研究了独立导电单元的形成, 以及导电单元对电导率提高所起的作用. 结果表明, 当MWNTs含量较低时, MWNTs和PPA之间的溴转移导致复合材料电导率降低; MWNTs含量较高时, 独立导电单元的数目增多, 复合材料的电导率随之大幅提高.     

聚苯乙炔/碳纳米管复合材料的导电性能研究

本文以无水A lC l3作催化剂合成聚苯乙炔(PPA),用H2SO4对其进行磺化改性,采用其混法制得了PPA/碳纳米管(CNTs)及磺化PPA/CNTs复合材料,对二者的常温电导率及变温电导率进行了测试。结果表明:磺化PPA的电导率较PPA的提高了3个数量级;随着CMTs含量增加,复合材料的电导率升高;PPA/CNTs导电的阈值是3%,达极限电导率(0.04S/m)所需CNTs含量为25%,而磺化PPA/CNTs导电的阈值是2%,达极限电导率所需CNTs(0.14 s/m)含量为25%。并分析了温度变化对复合材料电阻变化的影响因素。     

多壁碳纳米管/溴/聚苯乙炔三元共混物导电性能的研究

通过机械共混和溶液共混制备了多壁碳纳米管(MWNTs)/溴/聚苯乙炔(PPA)三元复合材料,复合材料表现出良好的导电性能,电导率为10S/m,达到掺溴MWNTs的导电水平.通过固体紫外光谱、XPS和SEM分析了复合材料中MWNTs、溴与PPA三者之间的相互作用,研究了独立导电单元的形成,以及导电单元对电导率提高所起的作用.结果表明,当MWNTs含量较低时,MWNTs和PPA之间的溴转移导致复合材料电导率降低;MWNTs含量较高时,独立导电单元的数目增多,复合材料的电导率随之大幅提高.     

聚苯乙炔包覆多壁碳纳米管的制备及其分散性

用苯乙炔合成聚苯乙炔(PPA), 对多壁碳纳米管进行纯化、氧化, 然后将多壁碳纳米管与PPA一起在甲苯中超声分散. 结果显示氧化多壁碳纳米管已被PPA包覆且能够稳定分散于甲苯溶液中, 一个多月不沉降. 分别采用傅立叶变换红外(FTIR)光谱、酸碱滴定、拉曼光谱分析氧化后多壁碳纳米管的结构变化. 利用高分辨透射电镜(HRTEM)分别观察纯化、氧化、PPA包覆多壁碳纳米管的分散情况.     

聚噻吩/多壁碳纳米管复合材料结构与导电机理的研究

从结构和相互作用方面对聚噻吩(PTh)/多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料进行了研究, 结果表明: 一方面聚噻吩本身的结构对其导电性能有一定的影响, 另一方面MWNTs作为一种掺杂剂, 和聚噻吩之间存在强的相互作用, 电子从MWNTs转移到聚噻吩. MWNTs和它周围被掺杂的聚噻吩通过π-π共轭作用形成相对独立的导电单元, 在复合材料的导电体系中起到主要作用, 随着这种导电单元数量的增加直至相互接触, 形成大的导电体系, 复合材料的电导率达到最大值.     

多壁碳纳米管/聚乙烯复合材料的制备及其导电行为

多壁碳纳米管/聚乙烯复合材料的制备及其导电行为;碳纳米管;高密度聚乙烯;渗流阈值;导电行为;V-PTC特性     

溴蒸气掺杂聚苯乙炔的导电机理

通过溴蒸气的吸附, 聚苯乙炔(PPA)的电导率比吸溴前提高近12个数量级. 采用固体紫外光谱、X光电子能谱研究了溴与PPA之间的p-π共轭效应, 探讨了掺溴PPA的导电机理. 研究表明, PPA掺溴产生了溴负离子和电子转移复合物, 促使导电率提高. 实验证明压力作用的增大有利于增强溴与PPA之间的共轭作用, 温度升高导致掺溴PPA中p-π共轭结构减少, 导致电导率降低.     

溶液共混法制备聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合导电材料

碳纳米管(CNTs)自从1991年被发现以来,以其特有的力学、电学和化学性能以及独特的准一维管状分子结构和在未来高科技领域中所具有的许多潜在应用价值,迅速成为化学、物理及材料科学领域的研究热点[1]。碳纳米管的C-C共价键链段结构与高分子链段结构相似,能通过配位键作用与高分     

聚噻吩/多壁碳纳米管复合材料的导电性能

通过共混多壁碳纳米管(MWNTs)和聚噻吩(PTh), 制备了PTh/MWNTs复合材料, 复合材料表现出良好的导电性能(电导率达16.1 S/m). 通过Raman, TG, XPS, UV-Vis等对复合材料进行了分析, 结果表明, MWNTs和 PTh之间存在强的相互作用, MWNTs上的离域电子与噻吩共轭主链上的π电子之间形成π-π共轭, 电子从MWNTs转移到聚噻吩, 增加了噻吩主链的有效共轭长度, 提高了复合材料的导电性能. FESEM分析表明, MWNTs和它周围被掺杂的聚噻吩通过π-π共轭作用结合在一起, 形成相对独立的导电单元, 在复合材料的导电体系中起到主要作用.     

聚3-辛基噻吩/MWNTs复合材料的导电性能研究

采用在氯仿溶液中超声共混, 制备聚3-辛基噻吩(P3OT)和多壁碳纳米管(MWNTs)复合材料. 当MWNTs掺杂量为3%时复合材料的电导率为1.43 S•m－1, 达到纯MWNTs的电导率水平. 用FTIR光谱, TG, UV-Vis光谱, XPS和FESEM进行研究分析, 认为MWNTs的离域电子与P3OT主链上的π电子之间形成π-π共轭, 增加了P3OT主链的有效共轭度, 被掺杂的P3OT具有很高的电导率, 提高了复合材料的导电性能. MWNTs与被掺杂的P3OT组成相对独立的导体单元, 对复合材料的导电网络形成起着主要作用.     

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.     

碳纳米管负载/促进的Mo-Co加氢脱硫催化剂

 以多壁碳纳米管(CNT)为载体制备了负载型Mo-Co/CNT,并将其用于噻吩HDS反应. 结果表明,在n(C4H4S)/n(H2)= 2.3/97.7, GHSV=2200 ml/(g·h),p=0.1 MPa和T=623 K的条件下,在7.2%(Mo-Co)/CNT催化剂上,噻吩HDS的比反应速率可达到0.64·10-3s-1,分别是9.7%(Mo-Co)/γ-Al2O3和16.9%(Mo-Co)/AC催化剂上的1.68和2.28倍. 对比研究结果表明,用CNT代替γ-Al2O3或AC并不引起催化剂上噻吩HDS反应的表观活化能发生明显变化. 与Mo-Co/γ-Al2O3或Mo-Co/AC催化剂相比,一方面,Mo-Co/CNT催化剂更易在较低温度下还原活化,并导致工作态催化剂表层活性Mo物种(Mo4+)在总Mo量中所占比例明显提高; 另一方面,Mo-Co/CNT催化剂对H2具有更强的吸附和活化能力. 这两个因素对提高催化剂活性都有重要贡献.     

聚丙烯酸功能化多壁碳纳米管

Covalent functionalization of multiwalled carbon nanotubes （MWNT） with poly（acrylic acid） has been successfully achieved via grafting of poly（acryloyl chloride） on nanotube surface by esterification reaction of acyl chloride-bound polymer with hydroxyl functional groups present on acid-oxidized MWNT and hydrolysis of polymer attached to nanotubes. Polymer-functionalized MWNT could possess remarkably high solubility in water, and their aqueous solution was very stable without any observable black deposit for a long time. Characterizations of such functionalized MWNT samples using Fourier transform infrared spectrometer, transmission electron microscopy and nuclear magnetic resonance techniques indicated that poly（acrylic acid） was covalently attached to the surface of MWNT.     

氮掺杂多壁纳米碳管的合成和定量表征

 采用化学气相沉积法制备了 N 掺杂多壁纳米碳管, 并运用透射电子显微镜、N2 物理吸附、热重-差示扫描量热、程序升温氧化和 X 射线光电子能谱等手段对样品进行了表征. 结果表明, 纯化处理的纳米碳管表面 N 含量为 4.2%, 其中包括吡啶、己内酰胺、氧化吡啶、吡啶酮和吡咯等含氮官能团. 研究了各种含氮官能团燃烧的动力学行为. N 原子掺杂进入碳管的石墨结构中, 提高了表面碱性, 有可能用于催化与能源转化领域. 另外, 本文提供了一种可用于场发射器件的杯状闭合结构纳米碳合成方法.     

聚多巴胺/多壁碳纳米管/玻璃碳电极上多巴胺的电分析

基于多巴胺（DA）在多壁碳纳米管（MWCNTs）修饰玻璃碳（GC）电极上的电聚合,制得聚多巴胺(PDA)/MWCNTs/GC电极,并对该修饰电极进行了电化学阻抗谱 (EIS)和循环伏安法(CV)表征。 在该修饰电极上,DA呈现良好的电化学行为。在pH=7.4磷酸缓冲溶液中其氧化电流显著高于在裸电极上的响应,且能有效地抑制2.0 mmol/L抗坏血酸(AA)或K4Fe(CN)6的直接电化学响应,表明MWCNTs可增敏信号,且阳离子选择透过性PDA膜可抑制阴离子的电化学干扰。 采用CV实验检测DA,DA氧化的半微分伏安峰高(ipa-sd)与多巴胺浓度在0.08～1.76 μmol/L范围内呈线性关系,在无抗坏血酸和有0.5 mmol/L抗坏血酸共存时的线性回归方程分别为ipa-sd(μA/s1/2)=0.107+0.405c(μmol/L)（r2=0.986）和ipa-sd(μA/s1/2)=0.628+0.649c(μmol/L)(r2=0.992),检测限均为8.0×10-8 mol/L(S/N=3)。 该法用于盐酸多巴胺注射液中多巴胺的快速测定,结果满意。     

超支化聚酯修饰多壁碳纳米管

将碳纳米管先用V(H2SO4)∶V(HNO3)=3∶1混合溶液进行处理,再用V(H2SO4)∶V(H2O2=4∶1的混合溶液进一步酸化,制得含有羧基的碳纳米管。将羧基化碳纳米管与二氯亚砜反应使碳纳米管连接酰氯基团,利用酰氯基团与超支化聚酯上的羟基反应,将超支化聚酯接到碳纳米管的表面上,实现了碳纳米管的表面修饰。利用红外光谱、拉曼光谱、透射电镜观察分析测试结果表明,超支化聚酯以共价键形式连接到碳纳米管的表面。热失重分析结果表明,修饰密度为每321个C原子连接1个H20分子,每842个C原子上连接1个H40分子。修饰后的碳纳米管在有机溶剂中的溶解性能明显提高。     

磁性碳纳米管表面新型壬基酚印迹纳米复合材料制备及吸附性能

采用聚苯胺包覆的磁性多壁碳纳米管为载体,以壬基酚(NP)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备新型磁性壬基酚印迹复合萃取材料。 采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和样品振动磁强计(VSM)等技术手段对该磁性印迹复合材料进行表征和分析,结果表明,在磁性碳纳米管表面成功接枝厚度为60~70 nm的印迹聚合层。 采用高效液相色谱(HPLC)技术对该印迹复合材料的吸附性能进行探讨,结果表明,该磁性印迹复合材料对壬基酚具有特异性吸附性能,最大吸附量为38.46 mg/g。 结合HPLC检测技术,该磁性印迹复合材料成功用于分离富集饮用水中的壬基酚。