V型热解火焰合成碳纳米管的影响因素研究与分析

介绍了用V型热解火焰燃烧器制备碳纳米管的实验条件,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对碳纳米管进行表征,详细研究和分析了温度、反应物成分、催化剂、燃氧比等影响因素对碳纳米管形态的影响.结果表明:温度在800～1000 ℃之间,采用CO/H_2/He作为反应气体,用Fe(CO)_5作为催化剂时,可以得到的形态较好、杂质较少的碳纳米管.     

纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒的制备及表征

以碳纳米管为核心,采用溶胶-回流法制备了纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒.用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和BET法对其表面形貌、结构和比表面积进行表征.结果表明,所制纳米CNTs/SiO2/TiO2复合颗粒为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2;红外光谱分析显示SiO2和TiO2之间形成了Ti-O-Si键;复合颗粒的比表面积是纯碳纳米管的2倍多.     

还原氧化石墨烯/MoS2与碳纳米管/MoS2作为润滑油添加剂的摩擦学性能研究

通过水热法成功制备出还原氧化石墨烯/MoS2(RGO/MoS2)与碳纳米管/MoS2(CNTs/MoS2)纳米复合材料,采用XRD,SEM以及TEM分别对纳米复合材料样品进行了分析和表征,结果表明所制备的复合材料中MoS2与还原氧化石墨烯、碳纳米管很好地结合在一起.用UMT-2多功能摩擦试验机测试其作为液体石蜡添加剂的摩擦磨损性能,并对其摩擦机理进行了分析.研究发现,与纯的MoS2相比,一定比例的RGO/MoS2纳米复合材料作为润滑油添加剂的摩擦系数降低了18;,相对磨损量减少55;;与碳纳米管增强的纳米复合材料相比,RGO/MoS2纳米复合材料具有更好的摩擦磨损性能.     

葡萄糖胺稳定CdS量子点的绿色合成及光谱特性

以葡萄糖胺(Glucosamine,GIcN)为稳定剂,以Cd(Ac)2 ·2H2O和Na2S ·9H2O作为反应剂,在室温下水相合成了CdS量子点.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV -Vis)和荧光发射光谱(PL)对样品的结构、形貌和光学性能进行了表征,考察了反应体系的pH值、GlcN/Cd的物质的量比对量子点光谱性能的影响.结果表明,所获得的CdS量子点为立方闪锌矿结构,且尺寸分布均一,结晶度高,具有丰富的表面缺陷和量子尺寸限域效应.同时,对CdS量子点形成的可能机理进行了初步的探讨.     

羟基磷灰石/碳纳米管复合材料的制备及表征

主要研究了原位合成法制备羟基磷灰石/碳纳米管复合材料过程中不同因素对最终产物的影响.研究发现浓硝酸氧化处理可以在碳纳米管表面缺陷处引入大量羧基与羟基,这些官能团一方面可以提高碳纳米管在水中的分散性,另一方面在溶液中可以吸附钙离子,进而原位合成复合材料.XRD分析表明pH值是复合材料制备过程中的关键因素,pH＞10时,复合材料中仅有碳纳米管和羟基磷灰石两种物相,其中纳米级的短棒状羟基磷灰石均匀吸附在碳纳米管表面,与之形成较强的界面结合;pH值小于8时,复合材料由层片状的CaHPO4·2H2O和CNTs构成.     

碳纳米管结构对聚乙烯/碳纳米管纳米杂化串晶的影响

通过溶液等温结晶技术制备了聚乙烯/碳纳米管纳米杂化串晶(Nanohybrid shish-kebab),利用透射电子显微镜观察了纳米杂化串晶的形貌,讨论了不同结晶条件,尤其是碳纳米管的直径对串晶形貌的影响.结果表明,聚乙烯片晶在多壁碳纳米管表面能够实现可控周期性修饰,较小直径的Ⅰ-MWNT的异相成核能力更强,在其表面所生长的kebab密度较大,但结构规整性较差,而在较大直径的Ⅱ-MWNT表面所生长的kebab结构更为规整.碳纳米管的直径对纳米杂化串晶的形成和形貌有重要影响.     

氨基酸/氧化石墨烯/羟基磷灰石复合材料在酸蚀人牙釉质体外再矿化中的应用

本文研究了甘氨酸(Gly)和氧化石墨烯(GO)复合改性羟基磷灰石(Gly/GO/HA),以及天冬氨酸(Asp)和GO复合改性羟基磷灰石(Asp/GO/HA)对酸蚀人牙釉质(HE)体外再矿化的影响。通过CCK-8法测定不同复合材料的细胞毒性,通过场发射扫描电镜、EDX能谱分析、X射线衍射和显微硬度测试,对再矿化前/后HE表面及剖面形貌、表面元素组成、表面成分结构和表面力学性能进行表征。结果表明:Gly/GO/HA和Asp/GO/HA均有良好的安全性和生物相容性,且均能使酸蚀HE得到一定的修复,其中Gly/GO/HA对酸蚀HE表面和深层脱矿的修复效果优于Asp/GO/HA。     

芳基苄醚树枝配体取代酞菁锌-单壁碳纳米管复合物的合成及光诱导分子内电子转移

将芳基苄醚树枝配体酞菁锌四-3,5-(二-4-羧基苯甲氧基)-苯甲氧基]酞菁锌(DZnPc)与氨基化单壁碳纳米管(SWNTs-NH2)通过酰胺缩合反应合成了一种新型芳基苄醚树枝配体酞菁锌-单壁碳纳米管复合物(SWNTs-DZnPc).通过透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和拉曼光谱对SWNTs-DZnPc的结构进行了表征.采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱法研究了SWNTs-DZnPc的光物理性质.结果表明,DZnPc是以共价键方式修饰在SWNTs-NH2表面;在光诱导下,纳米复合物发生分子内电子转移,电子从DZnPc传递到SWNTs.     

球状PbS纳米颗粒的室温合成与性能表征

以醋酸铅为铅源,硫代乙酰胺为硫源,在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共同作用下,在常温下合成了PbS纳米晶,利用XRD、紫外分光度计、SEM、TEM对合成产物的结构和形貌以及光学特性进行了表征分析,结果表明,合成的PbS为尺寸均匀的球形纳米晶,对合成的PbS纳米晶的形成机理进行了初探.当反应温度较低时,形成的PbS小颗粒在表面活性剂SDS的烷基链模板和CTAB微胶束软模板共同作用下生成球状PbS纳米晶.     

反应烧结碳材料表面异质外延生长SiO2晶体的研究

利用高温反应烧结在不同结构碳材料表面热蒸发进行二氧化硅(SiO2)晶体的外延生长.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)分析和研究了碳材料表面生成物的物相组成与显微形貌,探讨了SiO2晶体的外延生长机理.研究结果表明,不同结构碳材料表面能外延生长SiO2晶体,但形态不同.在碳纤维表面形成颗粒和短晶须状SiO2晶体,在石墨片上形成凸起团聚状SiO2晶体,而在金刚石表面首先形成了Si-O涂层,然后在Si-O涂层上生长棒状SiO2体.碳材料外延生长SiO2晶体是首先通过热蒸发法使Si沉积到碳材料表面,然后Si与体系中的O反应形成SiO2晶核,在不同结构碳材料表面生长SiO2晶体.     

纳微米PZT/水泥基压电复合材料的研究

采用溶胶-凝胶法合成了锆钛酸铅(PZT)纳微米粉体.XRD与SEM分析结果表明,经700 ℃煅烧的PZT粉体的平均晶粒尺寸约为26.4 nm,粉体团聚体的平均尺寸约为200 nm.采用干压成型-水化法制备了纳微米PZT/水泥基压电复合材料,研究了复合材料的压电及介电性能.SEM结果表明,PZT陶瓷相在基体中呈网状分布.PZT颗粒之间的良好连通性使复合材料具有优良的压电性能.     

TiO2/g-C3N4复合粉体的制备及其在紫外/芬顿反应中光催化性能

本文通过静电吸附法制备了TiO₂/g-C₃N₄复合粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对其形貌、成分、光学性能进行表征。以罗丹明B为模拟污染物,表征其在紫外光条件下的光催化性能。结果表明:在降解罗丹明B实验中,当复合粉体中TiO₂负载量达到15%(质量分数)时,具有更明显的催化降解效果,在20 min内降解率可以达到99.40%。在加入异丙醇作为羟基自由基捕获剂后,降解率降到了27.30%,确定了反应的主要活性物质为羟基自由基。紫外辅助芬顿反应可以明显提高传统芬顿反应的效果,本文还对催化剂的反应机理进行了相应探索。     

微波辐射沉淀法制备碳纳米管负载均分散Fe2O3

本文研究了微波辐射沉淀法制备碳纳米管负载Fe2O3粒子.实验表明,采用微波辐射并加入十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,可在较短时间内,制备出碳纳米管负载均分散的Fe2O3粒子,并对一系列影响因素进行了理论分析.     

竹节型结构碳纳米管的形成机制研究

利用化学气相沉积制备碳纳米管的过程中,在含氮的气体环境中,竹节型结构的碳纳米管在催化剂的作用下可制备出来.然而,目前对其形成机制仍不十分清楚.本工作中,分析化学气相沉积制备碳纳米管过程中催化剂的状态之后,研究了碳在不同状态催化剂中的扩散,提出了新的竹节型结构碳纳米管形成机制.     

Review of carbon nanotubes production by thermal chemical vapor deposition technique

We have reviewed carbon nanotubes (CNTs) production on a silicon wafer by thermal chemical vapor deposition (TCVD) using acetylene as a carbon source, cobalt as a catalyst and ammonia as a reactive gas. The DC-sputtering system was used to prepare cobalt thin films on Si substrates. Energy Dispersive X-ray (EDX) measurements were used to investigate the elemental composition of the Co nanocatalyst deposited on Si substrates. Atomic Force Microscopy (AFM) was used to characterize the surface topography of the Co nanocatalyst deposited on Si substrates. The as-grown CNTs were characterized under Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) to study the morphological properties of CNTs.     

CNTs-Pt甲醛传感器和CNTs-Au葡萄糖传感器的研究

采用化学气相沉积(CVD)技术,通过CH4裂解法制备了碳纳米管(CNTs).使用旋转圆盘处理机(SDP)自组装技术,将纳米Pt和纳米Au电沉积在CNTs上对其进行修饰.随后,通过将铂粒子电化学沉积在CNTs修饰的玻碳电极(GCE)上以及利用静电效应将葡萄糖氧化酶固定在金电极上,制备了CNTs-Pt/GCE和CNTs-A...     

Dispersion of Pt-Ru alloys onto various carbons using γ-irradiation

(PVP)-protected Pt-Ru alloy nanoparticles were prepared using γ-irradiation at room temperature. Pt-Ru alloy particles were successfully dispersed onto various carbon structures, including Vulcan XC-71, Ketjen-300, Ketjen-600, single-walled carbon nanotubes (SWCNTs), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) to form new types of Pt-Ru/carbon-based composites. While Pt-Ru alloy nanoparticles were mainly aggregated on Vulcan XC-71, Ketjen-300 and Ketjen-600, SWCNTs and MWCNTs provided hydrophilic sites for improving the distribution of alloy particles. FT-IR spectroscopy provided evidence for the formation of carboxylate and hydroxyl groups on the surface of the nanotubes after γ-irradiation. These functional groups serve as the nuclei that resulted in the improved dispersion of alloy nanoparticles onto SWCNTs and MWCNTs.     

Measuring the Electrical Conductivity of Carbon Nanotubes Grown on Sodalime Glass Substrates using Cu as Catalyst

We have studied the electrical resistance of carbon nanotubes (CNTs) grown on sodalime glass using Cu as catalyst at 580°C temperature. The conductivity was measured at room temperature using four point probe technique. The Cu catalyst was coated on glass substrate by using dc magnetron sputtering system and etched by hydrogen (H₂) gas in order to form nanometer sized catalytic particles. Mixture of C₂H₂/H₂/Ar (20:80:100 standard centimeter cubic per minutes) gases were heated at 580°C for growth of CNTs on a glass substrate by using Thermal Chemical Vapor Deposition (TCVD). The temperature dependence of sheet resistance and current-voltage characteristics of the film were measured by a four point probes method. The morphology of the catalyst surface was probed by Atomic Force Microscopy (AFM), and the growth behavior of CNTs was investigated by scanning electron microscopy (SEM).     

Nanocarbon/polyethylene composites with segregated conductive network for electromagnetic interference shielding

Abstract

Nanocarbon/polyethylene (PE) composites filled with up to 10 vol.% of single filler, graphite nanoplatelets (GNPs), carbon nanotubes (CNTs) and a mixture of fillers GNP/CNT were prepared. The segregated structure of nanocarbon network in these composites leads to the excellent electromagnetic shielding (EMI SE_T), and an absorption-dominated shielding mechanism in the investigated range 26-37.5?GHz. The substitution of GNP particles by CNTs promotes the lowering of the percolation threshold and enhances EMI SE_T compared with composites (CMs) filled only GNPs. So, the composite with 6 vol.% (GNP/CNT) exhibited an EMI SE_T of 45.0?dB at the shield thickness of 1?mm.     

碳纳米管负载氧化铋的制备及催化二硝酰胺铵热分解的研究

采用微波辐射法制备了沉积于碳纳米管(CNTs)表面的氧化铋(Bi2O3)纳米粒子(Bi2O3/CNTs),用扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备的Bi2O3/CNTs纳米粒子进行了表征。研究了Bi2O3/CNTs纳米粒子对二硝酰胺铵(ADN)的催化热分解。结果表明,纳米Bi2O3均匀沉积在CNTs表面,平均粒径为8nm;添加3%Bi2O3/CNTs纳米粒子的ADN的初始热分解温度降低了12.8℃,热分解终止温度降低了29.3℃;NH4N(NO2)2→NH4NO3 N2O为ADN初始热分解的主导反应。